内容正文:
培优增分7 概率与其他知识的交汇
第
六
章
§4 二项分布与超几何分布
类型一 概率与数列的交汇问题
某商场拟在年末进行促销活动,为吸引消费者,特别推出“玩游戏,送礼券”的活动,游戏规则如下:每轮游戏都抛掷一枚质地均匀的骰子(形状为正方体,六个面的点数分别为1,2,3,4,5,6),若向上点数不超过2点,获得1分,否则获得2分,当获得19分或20分时,游戏结束.进行若干轮游戏,若最终得分为19分,则可得到200元礼券,若最终得分为20分,则可得到纪念品一份,最多进行19轮游戏.若游戏过程中累计得分为i分的概率为pi(初始得分为0分,p0=1).
(1)证明数列{pi-pi-1}(i=1,2,3…,19)是等比数列;
典例1
①前一次累计得分为(i-2)分,再掷一次骰子,点数超过2点,得2分,其概率为 pi-2;
②前一次掷骰子累计得分为(i-1)分,再掷一次骰子,点数没超过2点,得1分,其概率为 pi-1.
所以pi-pi-1=- (pi-1-pi-2)(i=3,4,…,19).
(2)求活动参与者得到纪念品的概率.
概率与数列的交汇问题的主要类型
1.求通项公式:关键是找出概率Pn或数学期望EXn的递推关系式,然后根据构造法(一般构造等比数列),求出通项公式;
2.求和:主要是数列中的倒序求和、错位求和、裂项求和;
3.利用等差、等比数列的性质,研究单调性、最值或求极限.
方法技巧
即时练1.为了避免就餐聚集,减少排队时间,某校食堂从开学第一天起,每餐只推出即点即取的米饭套餐和面食套餐.已知某同学每天中午会在食堂提供的两种套餐中选择,已知他第一天选择米饭套餐的概率为 ,而前一天选择了米饭套餐后一天继续选择米饭套餐的概率为 ,前一天选择面食套餐后一天继续选择面食套餐的概率为 ,如此往复.
(1)求该同学第二天中午选择米饭套餐的概率;
设A1=“第1天选择米饭套餐”,
(2)记该同学第n天选择米饭套餐的概率为Pn,
类型二 概率与函数的交汇问题
某企业准备投产一批特殊型号的产品,已知该种产品的成本f (x)与产量x的函数关系式为f (x)= -3x2+20x+10(x>0).该种产品的市场前景无法确定,有三种可能出现的情形,各种情形发生的概率及产品价格g(x)与产量x的函数关系式如下表所示:
典例2
市场情形 概率 价格g(x)与产量x的函数关系式
好 0.4 g(x)=164-3x
中 0.4 g(x)=101-3x
差 0.2 g(x)=70-3x
设Q1(x),Q2(x),Q3(x)分别表示市场情形好、中、差时的利润,随机变量ξ表示当产量为x时而市场前景无法确定的利润.
(1)分别求利润Q1(x),Q2(x),Q3(x)的函数关系式;
根据所给的表格中的数据和题意得
(2)当产量x确定时,求均值Eξ.
由均值的定义可知Eξ=0.4Q1(x)+0.4Q2(x)+0.2Q3(x)=- +100x-10(x>0).
本题Eξ是关于x的三次函数,求Eξ的最大值需要用导数划分单调区间,求出最值,即Eξ最大时的产量为10.
方法技巧
即时练2.(2023•陕西西安附中高二月考)某学习网按学生数学成绩的水平由高到低分成甲、乙两档,进行研究分析,假设学生做对每道题相互独立,其中甲、乙档学生做对每道题的概率分别为p, p,现从甲、乙两档各抽取一名学生成为一个学习互助组合.
(1)现从甲档中选取一名学生,该生5道题做对4道题的概率为f (p),求出f (p)的最大值点p0;
(2)若以p0作为p的值,
①求每一个互助组合做对题的概率;
②现选取n个组合,记做对题的组数为随机变量X,当X=90时,P(X)取得最大值,求相应的n和EX.
①记事件A为一个互助组合做对题,事件B为一个互助组合中甲档中的学生做对题,事件C为一个互助组合中乙档中的学生做对题,
②由题意知,随机变量X~B(n,0.9),
因为P(X=90)最大,
因为n是整数,所以n=99或n=100,
当n=99时,EX=np=99×0.9=89.1;
当n=100时,EX=np=100×0.9=90.
索引
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第
六
章
概
率
所以pi=pi-2+pi-1(i=3,4,…,19),
i=1,即累计得分为1分,代表第1次掷骰子,向上点数不超过2点,所以p1==,p1-p0=-1=-.累计得分为i(i=3,4…,19)分的情况有两种:
所以数列{pi-pi-1}(i=1,2,3,…,19)是首项为-,公比为-的等比
数列.
易知p2=p0+p1,即p2-p1=-(p1-p0).
所以p1-p0=-,p2-p1=,…,pi-pi-1=,
各式相加,得pi-p0=-×,
所以pi=+×=×(i=1,2,3,…,19).
所以活