内容正文:
专题跟踪检测(十六) 离散型随机变量的分布列
1.(2023·孝感模拟)某商场举行有奖促销活动,顾客当日消费金额达366元及以上的均可抽奖.每次抽奖都是从装有2个红球,8个白球的箱子中一次性取出2个小球,若取出2个红球,得200元本商场购物券;若取出1个红球和1个白球,得80元本商场购物券;若取出2个白球,得10元本商场购物券.
(1)求顾客抽一次奖获得购物券金额的分布列;
(2)为吸引更多的顾客,现在有两种改进方案,甲方案:在原方案上加一个红球和一个白球,其他不变.乙方案:在原方案的购物券上各加10元,其他不变;若你是顾客,你希望采用哪种方案.
解:(1)设获得购物券的金额为X,则X可以取200,80,10,
P(X=200)==,P(X=80)==,P(X=10)==.
X的分布列为
X
200
80
10
P
(2)方案甲,设获得购物券的金额为Y,则Y可以取200,80,10,
P(Y=200)==,P(Y=80)==,P(Y=10)==.
则E(Y)=200×+80×+10×=.
方案乙,设获得购物券的金额为Z,E(Z)=210×+90×+20×=.
因为E(Z)>E(Y),所以顾客希望采用方案乙.
2.为深入学习党的二十大精神,某校团委组织学生开展了“喜迎二十大,奋进新征程”知识竞赛活动,现从参加该活动的学生中随机抽取了100名,统计出他们竞赛成绩分布如下:
成绩(分)
[40,50)
[50,60)
[60,70)
[70,80)
[80,90)
[90,100]
人数
2
4
22
40
28
4
(1)求抽取的100名学生竞赛成绩的方差s2(同一组中数据用该组区间的中点值为代表);
(2)以频率估计概率,发现该校参赛学生竞赛成绩X近似地服从正态分布N(μ,σ2),其中μ近似为样本平均分,σ2近似为样本方差s2,若μ-σ<X≤μ+2σ,参赛学生可获得“参赛纪念证书”;若X>μ+2σ,参赛学生可获得“参赛先锋证书”.
①若该校有3 000名学生参加本次竞赛活动,试估计获得“参赛纪念证书”的学生人数(结果保留整数);
②试判断竞赛成绩为96分的学生能否获得“参赛先锋证书”.
附:若X~N(μ,σ2),则P(μ-σ<X≤μ+σ)≈0.682 7,P(μ-2σ<X≤μ+2σ)≈0.954 5,P(μ-3σ<X≤μ+3σ)≈0.997 3;抽取的这100名学生竞赛成绩的平均分=75.
解:(1)由题意,抽取的这100名学生竞赛成绩的平均分=75,
所以100名学生本次竞赛成绩方差s2=(45-75)2×+(55-75)2×+(65-75)2×+(75-75)2×+(85-75)2×+(95-75)2×=100.
(2)①由于μ近似为样本成绩平均分,σ2近似为样本成绩方差s2,
所以μ=75,σ2=100,可知,σ==10,
由于竞赛成绩X近似地服从正态分布N(μ,σ2),
因此竞赛学生可获得“参赛纪念证书”的概率
P(μ-σ<X≤μ+2σ)=P(μ-σ<X≤μ+σ)+P(μ-2σ<X≤μ+2σ)≈×0.682 7+×0.954 5=0.818 6,
所以3 000×0.818 6=2 455.8≈2 456,
故估计获得“参赛纪念证书”的学生人数为2 456.
②当X>μ+2σ时,即X>95时,参赛学生可获得“参赛先锋证书”,
所以竞赛成绩为96分的学生能获得“参赛先锋证书”.
3.已知某排球特色学校的校排球队来自高一、高二、高三三个年级的学生人数分别为7人、6人、2人.
(1)若从该校队随机抽取3人拍宣传海报,求抽取的3人中恰有1人来自高三年级的概率.
(2)现该校的排球教练对“发球、垫球、扣球”这3个动作技术进行训练,且在训练阶段进行了多轮测试,规定:在一轮测试中,这3个动作至少有2个动作达到“优秀”,则该轮测试记为“优秀”.已知在某一轮测试的3个动作中,甲同学每个动作达到“优秀”的概率均为,乙同学每个动作达到“优秀”的概率均为,且每位同学的每个动作互不影响,甲、乙两人的测试结果互不影响.记X为甲、乙二人在该轮测试结果为“优秀”的人数,求X的分布列和数学期望.
解:(1)设事件A为“抽取的3人中恰有1人来自高三年级”,则有P(A)==.
(2)设甲同学在一轮测试中3个动作“优秀”的个数为Y,则有Y~B;
设乙同学在一轮测试中3个动作“优秀”的个数为Z,则有Z~B;
所以甲同学在一轮测试结果为优秀的概率
P(Y≥2)=P(Y=2)+P(Y=3)=C2×1+C3×0=,
乙同学在一轮测试结果为优秀的概率
P(Z≥2)=P(Z=2)+P(Z=3)=C2×1+C3×0=.
由题意,得X可取0,1,2:
则有P(X=0)=×=;P(X=1)=×+×=;
P(X=2)=×=.