内容正文:
大题专攻(二) 离散型随机变量的分布列
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01
[例1] 乒乓球是中国的国球,我国选手取得世界乒乓球比赛的大部分冠军,甚至多次包揽整个赛事的所有冠军,乒乓球运动也深受人们的喜爱.乒乓球主要有白色和黄色两种,国际乒联将球的级别用星数来表示,星级代表质量指标等级,星级越高质量越好,级别最高为“☆☆☆”,即三星球,国际乒联专业比赛指定用球,二星球适用于国内重大比赛及国家队专业训练,一星球适用于业余比赛或健身训练.一个盒子装有9个乒乓球,其中白球有2个三星“☆☆☆”,4个一星“☆”,黄球有1个三星“☆☆☆”,2个一星“☆”.
[思维建模] 离散型随机变量分布列的模型解法
[对点训练]
1.某花店每天以每枝5元的价格从农场购进若干枝玫瑰花,然后以每枝10元的价格出售,如果当天卖不完,剩下的玫瑰花当作垃圾处理.
(1)若花店一天购进16枝玫瑰花,求当天的利润y(单位:元)关于当天需求量n(单位:枝,n∈N)的函数解析式;
(2)花店记录了100天玫瑰花的日需求量(单位:枝),整理如表:
以100天记录的各需求量的频率作为各需求量发生的概率.
①若花店一天购进16枝玫瑰花,X表示当天的利润(单位:元),求X的数学期望及方差;
②若花店计划一天购进16枝或17枝玫瑰花,并希望利润能比较稳定.你认为应购进16枝还是17枝?请说明理由.
日需求量n 14 15 16 17 18 19 20
频数 10 20 16 16 15 13 10
(2)①X的所有可能取值为60,70,80,E(X)=60×0.1+70×0.2+80×0.7=76.D(X)=(60-76)2×0.1+(70-76)2×0.2+(80-76)2×0.7=44.
②花店一天应购进16枝玫瑰花.理由如下:
当一天购进17枝时,当天的利润Y的概率分布为
E(Y)=55×0.1+65×0.2+75×0.16+85×0.54=76.4.D(Y)=(55-76.4)2×0.1+(65-76.4)2×0.2+(75-76.4)2×0.16+(85-76.4)2×0.54=112.04.
Y 55 65 75 85
P 0.1 0.2 0.16 0.54
由以上计算结果可以看出,D(X)<D(Y),即购进16枝玫瑰花时利润波动相对较小.另外,虽然E(X)<E(Y),但两者相差不大,故花店一天应购进16枝玫瑰花.
02
(1)对于方案一,设X为甲维护的机器某一时刻发生故障的台数,求X的分布列与数学期望E(X);
(2)在两种方案下,分别计算某一时刻机器发生故障时不能得到及时维修的概率,并以此为依据来判断,哪种方案能使工厂的生产效率更高?
[思维建模]
二项分布的解题模型
(1)根据题意设出随机变量;
(2)分析随机变量服从二项分布;
(3)找到参数n,p;
(4)写出二项分布的概率表达式;
(5)求解相关概率.
[对点训练]
2.某篮球队为提高队员的训练积极性,进行小组投篮游戏,每个小组由两名队员组成,队员甲与队员乙组成了一个小组.游戏规则:每个小组的两名队员在每轮游戏中分别投篮两次,每小组投进的次数之和不少于3次的称为“神投小组”,已知甲、乙两名队员投进篮球的概率分别为p1,p2.
模型2 超几何分布
[例3] (2023·石家庄模拟)北方某市组织中学生开展冰雪运动的培训活动,并在培训结束后对学生进行了考核,记考核成绩不小于80分的为优秀,为了了解本次培训活动的效果,在参加培训的学生中随机抽取了60名学生的考核成绩,如下表.
成绩 [50,60) [60,70) [70,80) [80,90) [90,100]
人数 5 5 15 25 10
(1)从参加培训的学生中随机选取1人,请根据表中数据,估计这名学生考核优秀的概率;
(2)用分层随机抽样的方法,在考核成绩为[70,90)的学生中任取8人,再从这8人中随机选取4人,记取到考核成绩在[80,90)的学生人数为X,求X的分布列和数学期望.
(2)由已知,用分层随机抽样方法,在考核成绩为[70,90)的学生中任取8人,则考核成绩在[70,80)的学生应抽取3人,考核成绩在[80,90)的学生应抽取5人.
由题意可得X的所有可能取值为1,2,3,4,
[思维建模]
求超几何分布的分布列的解题模型
(1)对于超几何分布,首先要确定参数N,M,n的值;
(2)明确随机变量的所有可能取值,以及随机变量取每一个值时对应的k值;
(3)将k的值一一代入超几何分布的概率计算公式,求出对应概率;
(4)写出分布列;
(5)利用公式求期望值.
模型3 正态分布
[例4] 随着网络技术的迅速发展,各种购物群成为网络销售的新渠道.在凤梨销售旺季,某凤梨基地随机抽查了100个购物群的销售情况,各购物群销售凤