内容正文:
培优微课3 概率统计与函数的交汇问题
第八章 成对数据的统计分析
概率统计与函数的交汇问题,综合性较强,一是借助二次函数,分段函数的性质,利用单调性求均值和方差的最值;二是利用导数研究函数的极值点,从而确定最优解.但问题的本质仍是以概率统计为主导,利用函数辅助求解.
1.某地盛产橙子,但橙子的品质与当地的气象相关指数λ有关,气象相关指数λ越大,橙子品质越高,售价同时也会越高.某合作社统计了近10年当地的气象相关指数λ,得到了如图所示的频率分布直方图.
(1)求a的值;
由频率分布直方图可知0.1×(1+1+a+5)=1,解得a=3.
(2)从这10年中任意抽取3年研究气象指数λ对橙子品质的影响,求这3年的气象相关指数λ在[0.9,1]之间的个数X的数学期望;
由题意知,X的所有可能取值为0,1,2,3,
10年中气象相关指数λ在[0.9,1]之间的频率为5×0.1×10=5,
所以X的分布列为:
(3)根据往年数据知,该合作社的利润y(单位:千元)与每亩地的投入x(单位:千元)和气象相关指数λ的关系为y=100λ- λ-4x-40,x∈[4,8],求气象相关指数λ取何值时,能使对于任意的x∈[4,8],该合作社都不亏损.
由题意得y≥0在x∈[4,8]上恒成立,
又g(4)=21,g(8)=22.5,所以g(x)max=22.5,
所以25λ≥22.5,解得λ≥0.9.
所以当气象相关指数λ∈[0.9,1]时,能使对于任意的x∈[4,8],该合作社都不亏损.
2.某赛事共有16位选手参加,采用双败淘汰制.双败淘汰制,即一个选手在两轮比赛中失败才被淘汰出局.各选手抽签后两两交战(结果是“非胜即败”),胜者继续留在胜者组,败者则被编入败者组,在败者组一旦失败即被淘汰,最后由胜者组的获胜者和败者组的获胜者进行决赛.对阵秩序表如图所示.
赛前通过抽签确定选手编号为1~16,在胜者组进行第一轮比赛.每条横线代表一场比赛,横线下方的记号为失败者的编号代码,而获胜者没有代码,如败者组中的①,②,…,⑧指的是在胜者组第一轮比赛的失败者,败者组中的A,B,…,G指的是在胜者组第二轮到第四轮比赛的失败者.
(1)本赛事共计多少场比赛?一位选手最多能进行多少轮比赛?(直接写
结果)
本赛事共30场比赛,一位选手最多能进行7轮比赛.
(2)选手甲每轮比赛胜败都是等可能的,设甲共进行X轮比赛,求其均值E(X);
X的所有可能取值为2,3,4,5,6,7.
X的分布列如下:
(3)假设选手乙每轮比赛的胜率都为t,那么乙有三成把握经败者组进入决赛吗?
乙经败者组进入决赛的概率为
f(t)=C (1-t)t5,0<t<1,
f′(t)=4t4(5-6t),
所以,乙没有三成把握经败者组进入决赛.
谢 谢 观 看 !
第
八
章
成
对
数
据
的
统
计
分
析
P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)==,P(X=3)==.
X
0
1
2
3
P
E(X)=0×+1×+2×+3×=.
即25λ≥在x∈[4,8]上恒成立.
令g(x)==x++12,x∈[4,8],则25λ≥g(x)max,g′(x)=1-,
由g′(x)>0,得2<x≤8,所以g(x)在(2,8]上单调递增,
由g′(x)<0,得4≤x<2,所以g(x)在[4,2)上单调递减.
P(X=2)==,
P(X=3)=C=,
P(X=4)=C=,
P(X=5)=C+=,
P(X=6)=P(X=7)=C=,
X
2
3
4
5
6
7
P
则E(X)=2×+3×+4×+5×+6×+7×=.
参考知识:正整数n>1时,<,e为自然对数的底数,e≈2.718 28.
当0<t<时,f′(t)>0,f(t)在上单调递增,
当<t<1时,f′(t)<0,f(t)在上单调递减,
由参考知识得<,
故f<<,
得f(t)的最大值为f=4××=×=×,
$$