设随机变量X~B(2,p)X~B(2,p),随机变量Y~B(3,p)Y~B(3,p),若P(X⩾1)=59P(X\geqslant 1)=\dfrac{5}{9} ,则D(3Y+1)=D\left( \sqrt{3}Y+1\right) =( )
A. 22
B. 33
C. 66
D. 77

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完整解法

1. 根据 $P(X \geqslant 1)$ 的值求出参数 $p$

因为随机变量 X∼B(2,p)X \sim B(2, p),所以 P(X⩾1)=1−P(X=0)=1−C20(1−p)2=1−(1−p)2P(X \geqslant 1) = 1 - P(X = 0) = 1 - \mathrm{C}_2^0 (1-p)^2 = 1 - (1-p)^2。
由题意知 P(X⩾1)=59P(X \geqslant 1) = \dfrac{5}{9},
所以 1−(1−p)2=591 - (1-p)^2 = \dfrac{5}{9},解得 (1−p)2=49(1-p)^2 = \dfrac{4}{9}。
由于概率 p∈[0,1]p \in [0, 1],故 1−p=231-p = \dfrac{2}{3},解得 p=13p = \dfrac{1}{3}。

2. 计算随机变量 $Y$ 的方差 $D(Y)$

因为 Y∼B(3,p)Y \sim B(3, p) 且 p=13p = \dfrac{1}{3},
根据二项分布的方差公式,可得 D(Y)=np(1−p)=3×13×(1−13)=23D(Y) = np(1-p) = 3 \times \dfrac{1}{3} \times \left(1 - \dfrac{1}{3}\right) = \dfrac{2}{3}。

3. 根据方差的线性变换性质求出 $D(\sqrt{3}Y+1)$

由方差的性质 D(aY+b)=a2D(Y)D(aY+b) = a^2 D(Y),可得:
D(3Y+1)=(3)2D(Y)=3D(Y)=3×23=2D(\sqrt{3}Y+1) = (\sqrt{3})^2 D(Y) = 3 D(Y) = 3 \times \dfrac{2}{3} = 2。
因此,正确答案为 A。

答案

A

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