- 二项式定理
- 共3480题
(2011春•上城区校级月考)如图是在竖直平面内的一个“通道游戏”.图中竖直线段和斜线段都表示通道,并且在交点处相遇,若竖直线段有第一条的为第一层,有二条的为第二层,…,依此类推.现有一颗小弹子从第一层的通道里向下运动.记小弹子落入第n层第m个竖直通道(从左至右)的概率为P(n,m).(已知在通道的分叉处,小弹子以相同的概率落入每个通道)
(Ⅰ)求P(2,1),P(3,2)的值,并猜想P(n,m)的表达式.(不必证明)
(Ⅱ)设小弹子落入第6层第m个竖直通道得到分数为ξ,其中ξ=,试求ξ的分布列及数学期望.
正确答案
解析
解解:(I)由题意知,
P(2,1)=
P(3,2)=
∴P(m,n)=
(II)由题意知变量ξ的可能取值是3,2,1
P(ξ=3)==
,
P(ξ=2)=,
P(ξ=1)=
∴ξ的分布列是
∴Eξ=3×
某科技公司组织技术人员进行新项目研发,技术人员将独立地进行项目中不同类型的实验A,B,C,若A,B,C实验成功的概率分别为.
(1)对A,B,C实验各进行一次,求至少有一次实验成功的概率;
(2)该项目要求实验A,B各做两次,实验C做3次,如果A实验两次都成功则进行实验B并获奖励10000元,两次B实验都成功则进行实验C并获奖励30000元,3次C实验只要有两次成功,则项目研发成功并获奖励60000元(不重复得奖).且每次实验相互独立,用X表示技术人员所获奖励的数值,写出X的分布列及数学期望.
正确答案
解:(1)设A,B,C实验成功分别记为事件A,B,C,且相互独立.
记事件至少有一次实验成功为D,
则P(D)=1-=1-
=1-
=
.
(II)X的取值分别为,0,10000,30000,60000.
则P(X=0)=+
=
,P(X=10000)=
×
=
,
P(X=30000)==
,P(X=60000)=
×
=
,
X分布列为:
X的数学期望E(X)=+++=21600元.
解析
解:(1)设A,B,C实验成功分别记为事件A,B,C,且相互独立.
记事件至少有一次实验成功为D,
则P(D)=1-=1-
=1-
=
.
(II)X的取值分别为,0,10000,30000,60000.
则P(X=0)=+
=
,P(X=10000)=
×
=
,
P(X=30000)==
,P(X=60000)=
×
=
,
X分布列为:
X的数学期望E(X)=+++=21600元.
甲、乙两人参加某种选拔测试.在备选的10道题中,甲答对其中每道题的概率都是,乙能答对其中的5道题.规定每次考试都从备选的10道题中随机抽出3道题进行测试,答对一题加10分,答错一题(不答视为答错)减5分,至少得15分才能入选.
(Ⅰ)求乙得分的分布列和数学期望;
(Ⅱ)求甲、乙两人中至少有一人入选的概率.
正确答案
解:(Ⅰ)设乙答题所得分数为X,则X的可能取值为-15,0,15,30.
;
;
;
. …(4分)
乙得分的分布列如下:
. …(6分)
(Ⅱ)由已知甲、乙至少答对2题才能入选,记甲入选为事件A,乙入选为事件B.
则 ,…(8分)
. …(10分)
故甲乙两人至少有一人入选的概率. …(12分)
解析
解:(Ⅰ)设乙答题所得分数为X,则X的可能取值为-15,0,15,30.
;
;
;
. …(4分)
乙得分的分布列如下:
. …(6分)
(Ⅱ)由已知甲、乙至少答对2题才能入选,记甲入选为事件A,乙入选为事件B.
则 ,…(8分)
. …(10分)
故甲乙两人至少有一人入选的概率. …(12分)
设随机变量X的分布为,试求
(Ι)P(X<3)
(Ⅱ)
(Ⅲ)P(2≤X≤4)
正确答案
解:∵随机变量X的分布为,
∴i()=1,
∴,
∴i=
(I)P(X<3)==
(Ⅱ)=P(X=1)+P(X=2)=
(Ⅲ)P(2≤X≤4)=i()=
解析
解:∵随机变量X的分布为,
∴i()=1,
∴,
∴i=
(I)P(X<3)==
(Ⅱ)=P(X=1)+P(X=2)=
(Ⅲ)P(2≤X≤4)=i()=
从1、2、3、4四个数中任取两个数相加,相加的结果可能是偶数,也可能是奇数.
(1)求相加的结果是偶数的概率.
(2)若任取两个数相加,其和记为ξ;,求ξ的分布列及期望值.
正确答案
解:(1)从1、2、3、4四个数中任取两个数,其基本事件有(1,2);(1,3);(1,4);
(2,3);(2,4);(3,4),共6个.…(3分)
其和为偶数的事件包括:(1,3);(2,4)共2个.…(5分)
故相加的结果是偶数的概率是P=.…(7分)
(2)从(1)中可得任取两个数之和ξ可能出现的结果有3、4、5、6、7,…(9分)
其分布列为:
…(11分)
∴ξ的数学期望.…(13分)
解析
解:(1)从1、2、3、4四个数中任取两个数,其基本事件有(1,2);(1,3);(1,4);
(2,3);(2,4);(3,4),共6个.…(3分)
其和为偶数的事件包括:(1,3);(2,4)共2个.…(5分)
故相加的结果是偶数的概率是P=.…(7分)
(2)从(1)中可得任取两个数之和ξ可能出现的结果有3、4、5、6、7,…(9分)
其分布列为:
…(11分)
∴ξ的数学期望.…(13分)
设不等式x2+y2≤4确定的平面区域为U,|x|+|y|≤1确定的平面区域为V.
(1)定义横、纵坐标为整数的点为“整点”,在区域U内任取3个整点,求这些整点中恰有2个整点在区域V的概率;
(2)在区域U内任取3个点,记这3个点在区域V的个数为X,求X的分布列和数学期望.
正确答案
解:(1)依题可知平面区域U的整点为(0,0),(0,±1),(0,±2),(±1,0),(±2,0),(±1,±1)共有13个,
平面区域V的整点为(0,0),(0,±1),(±1,0)共有5个,
∴
(2)依题可得:平面区域U的面积为:π•22=4π,平面区域V的面积为:,
在区域U内任取1个点,则该点在区域V内的概率为,
易知:X的可能取值为0,1,2,3,
且,
∴X的分布列为:
∴X的数学期望:
(或者:,故.
解析
解:(1)依题可知平面区域U的整点为(0,0),(0,±1),(0,±2),(±1,0),(±2,0),(±1,±1)共有13个,
平面区域V的整点为(0,0),(0,±1),(±1,0)共有5个,
∴
(2)依题可得:平面区域U的面积为:π•22=4π,平面区域V的面积为:,
在区域U内任取1个点,则该点在区域V内的概率为,
易知:X的可能取值为0,1,2,3,
且,
∴X的分布列为:
∴X的数学期望:
(或者:,故.
设ξ为随机变量,从棱长为1的正方体的12条棱中任取两条,当两条棱相交时,ξ=0;当两条棱平行时,ξ的值为两条棱之间的距离;当两条棱异面时,ξ=1.
(1)求概率P(ξ=0);
(2)求ξ的分布列,并求其数学期望E(ξ).
正确答案
解:(1)若两条棱相交,则交点必为正方体8个顶点中的一个,过任意1个顶点恰有3条棱,
∴共有8对相交棱,
∴P(ξ=0)=.
(2)若两条棱平行,则它们的距离为1或,其中距离为
的共有6对,
∴P(ξ=)=
,P(ξ=1)=1-P(ξ=0)-P(ξ=
)=
.
∴随机变量ξ的分布列是:
∴其数学期望E(ξ)=1×+=.
解析
解:(1)若两条棱相交,则交点必为正方体8个顶点中的一个,过任意1个顶点恰有3条棱,
∴共有8对相交棱,
∴P(ξ=0)=.
(2)若两条棱平行,则它们的距离为1或,其中距离为
的共有6对,
∴P(ξ=)=
,P(ξ=1)=1-P(ξ=0)-P(ξ=
)=
.
∴随机变量ξ的分布列是:
∴其数学期望E(ξ)=1×+=.
从{1,2,3,…,n}中随机地抽出一个数x,按右边程序框图所给算法输出y.
(1)设n=10,求y<0的概率;
(2)若P(y>0)=,记输出的y值为ξ,求ξ的分布列和数学期望.
正确答案
解:(1)由程序框图所给的算法可知y是关于随机变量x的函数.
当x<5时,由不等式2x-8<0可得x<3,故x可取1,2;
当5≤x≤10时,由不等式x2-14x+45<0可得5<x<9,故x可取6,7,8;
,从{1,2,3,…,10}中随机地抽出一个数x,基本事件的总数为10,
事件y<0包含的基本事件的个数为5,
由古典概型的概率公式得n=10时,y<0的概率为;
(2)当x<5时,由不等式2x-8>0可得x>3,故x可取4;
当x≥5时,由不等式x2-14x+45>0可得x>9;
所以当n<4时,p(y>0)=0;
当4≤n<10时,p(y>0)=,
;
当n≥10时,p(y>0)=,
.
由P(y>0)=知4≤n<10,由
得n=6.
当x分别取1,2,3,4,5,6时,输出的y值依次为-6,-4,0,8,0,-3,
故ξ的分布列为
Eξ=-6×
解析
解:(1)由程序框图所给的算法可知y是关于随机变量x的函数.
当x<5时,由不等式2x-8<0可得x<3,故x可取1,2;
当5≤x≤10时,由不等式x2-14x+45<0可得5<x<9,故x可取6,7,8;
,从{1,2,3,…,10}中随机地抽出一个数x,基本事件的总数为10,
事件y<0包含的基本事件的个数为5,
由古典概型的概率公式得n=10时,y<0的概率为;
(2)当x<5时,由不等式2x-8>0可得x>3,故x可取4;
当x≥5时,由不等式x2-14x+45>0可得x>9;
所以当n<4时,p(y>0)=0;
当4≤n<10时,p(y>0)=,
;
当n≥10时,p(y>0)=,
.
由P(y>0)=知4≤n<10,由
得n=6.
当x分别取1,2,3,4,5,6时,输出的y值依次为-6,-4,0,8,0,-3,
故ξ的分布列为
Eξ=-6×
甲、乙、丙三人独立参加入学考试合格的概率分别为
求:①三人中恰有两人合格的概率;
②三人中至少有一人合格的概率.
③合格人数ξ的数学期望.
正确答案
解:(1)由题意知本题是一个相互独立事件,并且是研究同时发生的概率.
三个人中恰有2个合格,包括三种情况即只有甲乙合格、只有甲丙合格、只有乙丙合格,并且这三种情况是互斥的,
所以三人中恰有两人合格的概率 +
=
.
所以三人中恰有两人合格的概率为.
(2)因为事件“三人中至少有一人合格”与事件“三人都没有合格”是对立事件,
所以它们的概率之和为1.
因为三人都没有合格的概率为:=
,
所以三人中至少有一人合格的概率为.
(3)由题意可得:合格人数ξ可能取的值为:0,1,2,3,
所以P(ξ=0)==
,P(ξ=1)=
=
,
P(ξ=2)=+
=
,P(ξ=3)=
=
所以合格人数ξ的期望为:E(ξ)=0×+1×
+2×
+3×
=
.
解析
解:(1)由题意知本题是一个相互独立事件,并且是研究同时发生的概率.
三个人中恰有2个合格,包括三种情况即只有甲乙合格、只有甲丙合格、只有乙丙合格,并且这三种情况是互斥的,
所以三人中恰有两人合格的概率 +
=
.
所以三人中恰有两人合格的概率为.
(2)因为事件“三人中至少有一人合格”与事件“三人都没有合格”是对立事件,
所以它们的概率之和为1.
因为三人都没有合格的概率为:=
,
所以三人中至少有一人合格的概率为.
(3)由题意可得:合格人数ξ可能取的值为:0,1,2,3,
所以P(ξ=0)==
,P(ξ=1)=
=
,
P(ξ=2)=+
=
,P(ξ=3)=
=
所以合格人数ξ的期望为:E(ξ)=0×+1×
+2×
+3×
=
.
一个人随机的将编号为1,2,3,4的四个小球放入编号为1,2,3,4的四个盒子,每个盒子放一个小球,球的编号与盒子的编号相同时叫做放对了,否则叫做放错了.设放对的个数记为ξ,则ξ的期望Eξ=______.
正确答案
1
解析
解:由题意ξ可能取:0,1,2,4,则
,
,
,
ξ的分布列为:
Eξ==1.
故答案为:1
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