- 计数原理
- 共11505题
设a,b∈{0,1,2},且a,b满足不等式a-10b+13>0,若ξ=a+b,则Eξ=______.
正确答案
解析
解:∵a,b∈{0,1,2},且a,b满足不等式a-10b+13>0,
∴a,b 取值(0,1)(1,1)(2,1)(0,0)(1,0)(2,0),
∴ξ=a+b的值分别为1,2,3,0,1,2,
∴Eξ=(1+2+3+0+1+2)=
.
故答案为:.
甲乙两个亚运会主办场馆之间有7条网线并联,这7条网线能通过的信息量分别为1,1,2,2,2,3,3,现从中任选三条网线,设可通过的信息量为X,当可通过的信息量X≥6,则可保证信息通畅.
(Ⅰ)求线路信息通畅的概率;
(Ⅱ)求线路可通过的信息量X的分布列;
(Ⅲ)求线路可通过的信息量X的数学期望.
正确答案
解:(I)∵通过的信息量ξ≥6,则可保证信息通畅.
∴线路信息通畅包括三种情况,即通过的信息量分别为8,7,6,
这三种情况是互斥的,根据互斥事件的概率公式和等可能事件的概率公式得到
,
,
,
∴线路信息通畅的概率为P=.
(II)线路可通过的信息量X,X的所有可能取值为4,5,6,7,8.
,
,
,
,
,
X的分布列为
(Ⅲ)由(II)可得:.
解析
解:(I)∵通过的信息量ξ≥6,则可保证信息通畅.
∴线路信息通畅包括三种情况,即通过的信息量分别为8,7,6,
这三种情况是互斥的,根据互斥事件的概率公式和等可能事件的概率公式得到
,
,
,
∴线路信息通畅的概率为P=.
(II)线路可通过的信息量X,X的所有可能取值为4,5,6,7,8.
,
,
,
,
,
X的分布列为
(Ⅲ)由(II)可得:.
学校设计了一个实验学科的考查方案:考生从6道备选题中一次随机抽取3道题,按照题目要求独立完成全部实验操作,并规定:在抽取的3道题中,至少正确完成其中2道题便可通过考查.已知6道备选题中考生甲有4道题能正确完成,2道题不能完成;考生乙每题正确完成的概率都为,且每题正确完成与否互不影响.
(1)求考生甲正确完成题目个数ξ的分布列和数学期望;
(2)用统计学知识分析比较甲、乙两考生哪位实验操作能力强及哪位通过考查的可能性大?
正确答案
解:(1)设考生甲正确完成实验操作的题目个数分别为ξ,则ξ可能取值为1,2,3,
∴,
,
…(3分)
∴考生甲正确完成题目数的分布列为
∴…(5分)
(2)设考生乙正确完成实验操作的题目个数为η.
∵η~B(3,),其分布列为:
∴…(6分)
∵…(8分)
∴Dξ<Dη
∵,…(10分)
∴P(ξ≥2)>P(η≥2)
①从做对题数的数学期望考查,两人水平相当;从做对题数的方差考查,甲较稳定;
②从至少完成2题的概率考查,甲获得通过的可能性大,
因此,可以判断甲的实验操作能力强.…(12分)
解析
解:(1)设考生甲正确完成实验操作的题目个数分别为ξ,则ξ可能取值为1,2,3,
∴,
,
…(3分)
∴考生甲正确完成题目数的分布列为
∴…(5分)
(2)设考生乙正确完成实验操作的题目个数为η.
∵η~B(3,),其分布列为:
∴…(6分)
∵…(8分)
∴Dξ<Dη
∵,…(10分)
∴P(ξ≥2)>P(η≥2)
①从做对题数的数学期望考查,两人水平相当;从做对题数的方差考查,甲较稳定;
②从至少完成2题的概率考查,甲获得通过的可能性大,
因此,可以判断甲的实验操作能力强.…(12分)
某教学研究机构准备举行一次使用北师大数学教材研讨会,共邀请50名一线教师参加,各校邀请教师人数如表所示:
(Ⅰ)从50名教师中随机选出2名,求2人来自同一学校的概率;
(Ⅱ)若会上从A,B两校随机选出2名教师发言,设来自A校的教师人数为ξ,求随机变量ξ的分布列和数学期望.
正确答案
解:(I)从50名教师随机选出2名的方法数为.…(3分)
选出2人来自同一校的方法数为.
故2人来自同一校的概率为:.…(6分)
(II)ξ的取值可以是0,1,2
∵,
=
,
.…(9分)
∴ξ的分布列为:
…(10分)
∴. …(12分)
解析
解:(I)从50名教师随机选出2名的方法数为.…(3分)
选出2人来自同一校的方法数为.
故2人来自同一校的概率为:.…(6分)
(II)ξ的取值可以是0,1,2
∵,
=
,
.…(9分)
∴ξ的分布列为:
…(10分)
∴. …(12分)
新入大学的甲刚进校时购买了一部新手机,他把手机号码抄给同学乙.第二天同学乙给他打电话时,发现号码的最后一个数字被撕掉了,于是乙在拨号时随意地添上最后一个数字,且用过了的数字不再重复,则拨号次数ξ不超过3次而拨对甲的手机号码的数学期望是( )
正确答案
解析
解:∵第i次拨对手机号码的概率均为,
拨号次数ξ不超过3次则ξ的取值是1、2、3,
∴拨号不超过3次而拨对甲的手机号码的数学期望是,
故选A
3个同学分别从a,b,c,d四门校本课程中任选其中一门,每个同学选哪一门互不影响;
(1)求3个同学选择3门不同课程的概率;
(2)求恰有2门课程没有被选择的概率;
(3)求选择课程a的同学个数的分布列及数学期望.
正确答案
解:(I)记“3个同学选择3门不同课程”为事件A,则P(A)==
;
(II)记“恰有2门课程没有被选择”为事件B,则P(B)==
;
(III)设选择课程a的同学个数为ξ,则ξ=0,1,2,3
P(ξ=0)==
;P(ξ=1)=
=
;P(ξ=2)=
=
;P(ξ=3)=
=
∴ξ的分布列为:
∴期望Eξ=0×+1×+2×+3×=.
解析
解:(I)记“3个同学选择3门不同课程”为事件A,则P(A)==
;
(II)记“恰有2门课程没有被选择”为事件B,则P(B)==
;
(III)设选择课程a的同学个数为ξ,则ξ=0,1,2,3
P(ξ=0)==
;P(ξ=1)=
=
;P(ξ=2)=
=
;P(ξ=3)=
=
∴ξ的分布列为:
∴期望Eξ=0×+1×+2×+3×=.
袋中有大小相同的四个球,编号分别为1、2、3、4,从袋中每次任取一个球,记下其编号.若所取球的编号为偶数,则把该球编号改为3后放同袋中继续取球;若所取球的编号为奇数,则停止取球.
(1)求“第二次取球后才停止取球”的概率;
(2)若第一次取到偶数,记第二次和第一次取球的编号之和为X,求X的分布列和数学期望.
正确答案
解:(1)记“第二次取球后才停止取球”为事件A.
∴第一次取到偶数球的概率为=
,第二次取球时袋中有三个奇数,
∴第二次取到奇数球的概率为,而这两次取球相互独立,
∴P(A)=×
=
.(6分)
(2)若第一次取到2时,第二次取球时袋中有编号为1,3,3,4的四个球;
若第一次取到4时,第二次取球时袋中有编号为1,2,3,3的四个球.
∴X的可能取值为3,5,6,7,
∴P(X=3)=×
=
,P(X=5)=
×
+
×
=
,
P(X=6)=×
+
×
=
,P(X=7)=
×
=
,
∴X的分布列为:
数学期望EX=3×+5×+6×+7×=.(12分)
解析
解:(1)记“第二次取球后才停止取球”为事件A.
∴第一次取到偶数球的概率为=
,第二次取球时袋中有三个奇数,
∴第二次取到奇数球的概率为,而这两次取球相互独立,
∴P(A)=×
=
.(6分)
(2)若第一次取到2时,第二次取球时袋中有编号为1,3,3,4的四个球;
若第一次取到4时,第二次取球时袋中有编号为1,2,3,3的四个球.
∴X的可能取值为3,5,6,7,
∴P(X=3)=×
=
,P(X=5)=
×
+
×
=
,
P(X=6)=×
+
×
=
,P(X=7)=
×
=
,
∴X的分布列为:
数学期望EX=3×+5×+6×+7×=.(12分)
某校要用甲、乙、丙三辆汽车从新校区把教职工接到老校区,已知从新校区到老校区有两条公路,汽车走公路①堵车的概率为,不堵车的概率为
;汽车走公路②堵车的概率为
,不堵车的概率为
.若甲、乙两辆汽车走公路①,丙汽车由于其他 原因走公路②,且三辆车是否堵车相互之间没有影响.
(Ⅰ)求三辆汽车中恰有一辆汽车被堵的概率;
(Ⅱ)求三辆汽车中被堵车辆的个数ξ的分布列和数学期望.
正确答案
解:(Ⅰ)记“三辆汽车中恰有一辆汽车被堵”为事件A,…(1分)
则…(4分)
答:三辆汽车中恰有一辆汽车被堵的概率为. …(5分)
(Ⅱ)ξ可能的取值为0,1,2,3 …(6分)
P(ξ=0)==
;P(ξ=1)=
;P(ξ=2)=
+
=
;P(ξ=3)=
=
…(10分)
ξ的分布列为:
…(11分)
所以Eξ=0•+1•+2•+3•= …(13分)
解析
解:(Ⅰ)记“三辆汽车中恰有一辆汽车被堵”为事件A,…(1分)
则…(4分)
答:三辆汽车中恰有一辆汽车被堵的概率为. …(5分)
(Ⅱ)ξ可能的取值为0,1,2,3 …(6分)
P(ξ=0)==
;P(ξ=1)=
;P(ξ=2)=
+
=
;P(ξ=3)=
=
…(10分)
ξ的分布列为:
…(11分)
所以Eξ=0•+1•+2•+3•= …(13分)
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C与产量q的函数关系式为.该种产品的市场前景无法确定,有三种可能出现的情况,各种情形发生的概率及产品价格p与产量q的函数关系式如下表所示:
设L1,L2,L3分别表示市场情形好、中差时的利润,随机变量ξq,表示当产量为q,而市场前景无法确定的利润.
(Ⅰ)分别求利润L1,L2,L3与产量q的函数关系式;
(Ⅱ)当产量q确定时,求期望Eξq,试问产量q取何值时,Eξq取得最大值.
正确答案
解:(Ⅰ)根据所给的表格中的数据和题意写出
=.
同理可得.
.
(Ⅱ)由期望定义可知Eξq=0.4L1+0.4L2+0.2L3
=
=.
可知Eξq是产量q的函数,设,
得f′(q)=-q2+100.令f′(q)=0解得q=10,q=-10(舍去).
由题意及问题的实际意义可知,当q=10时,f(q)取得最大值,即Eξq最大时的产量为10.
解析
解:(Ⅰ)根据所给的表格中的数据和题意写出
=.
同理可得.
.
(Ⅱ)由期望定义可知Eξq=0.4L1+0.4L2+0.2L3
=
=.
可知Eξq是产量q的函数,设,
得f′(q)=-q2+100.令f′(q)=0解得q=10,q=-10(舍去).
由题意及问题的实际意义可知,当q=10时,f(q)取得最大值,即Eξq最大时的产量为10.
某高校数学系计划在周六和周日各举行一次主题不同的心理测试活动,分别由李老师和张老师负责,已知该系共有n位学生,每次活动均需该系k位学生参加(n和k都是固定的正整数),假设李老师和张老师分别将各自活动通知的信息独立、随机地发给该系k位学生,且所发信息都能收到,记该系收到李老师或张老师所发活动通知信息的学生人数为X.
(I)求该系学生甲收到李老师或张老师所发活动通知信息的概率;
(II)求使P(X=m)取得最大值的整数m.
正确答案
解:(I)因为事件A:“学生甲收到李老师所发信息”与事件B:“学生甲收到张老师所发信息”是相互独立事件,所以与
相互独立,由于P(A)=P(B)=
=
,故P(
)=P(
)=1-
,
因此学生甲收到活动信息的概率是1-(1-)2=
(II)当k=n时,m只能取n,此时有P(X=m)=P(X=n)=1
当k<n时,整数m满足k≤m≤t,其中t是2k和n中的较小者,由于“李老师与张老师各自独立、随机地发送活动信息给k位”所包含的基本事件总数为()2,当X=m时,同时收到两位老师所发信息的学生人数为2k-m,仅收到李老师或张老师转发信息的学生人数为m-k,由乘法原理知:事件{X=m}所包含的基本事件数为
P(X=m)==
当k≤m<t时,P(X=M)<P(X=M+1)⇔(m-k+1)2≤(n-m)(2k-m)⇔m≤2k-
假如k≤2k-<t成立,则当(k+1)2能被n+2整除时,
k≤2k-<2k+1-
<t,故P(X=M)在m=2k-
和m=2k+1-
处达到最大值;
当(k+1)2不能被n+2整除时,P(X=M)在m=2k-[]处达到最大值(注:[x]表示不超过x的最大整数),
下面证明k≤2k-<t
因为1≤k<n,所以2k--k=
≥
=
≥0
而2k--n=
<0,故2k-
<n,显然2k-
<2k
因此k≤2k-<t
综上得,符合条件的m=m=2k-[]
解析
解:(I)因为事件A:“学生甲收到李老师所发信息”与事件B:“学生甲收到张老师所发信息”是相互独立事件,所以与
相互独立,由于P(A)=P(B)=
=
,故P(
)=P(
)=1-
,
因此学生甲收到活动信息的概率是1-(1-)2=
(II)当k=n时,m只能取n,此时有P(X=m)=P(X=n)=1
当k<n时,整数m满足k≤m≤t,其中t是2k和n中的较小者,由于“李老师与张老师各自独立、随机地发送活动信息给k位”所包含的基本事件总数为()2,当X=m时,同时收到两位老师所发信息的学生人数为2k-m,仅收到李老师或张老师转发信息的学生人数为m-k,由乘法原理知:事件{X=m}所包含的基本事件数为
P(X=m)==
当k≤m<t时,P(X=M)<P(X=M+1)⇔(m-k+1)2≤(n-m)(2k-m)⇔m≤2k-
假如k≤2k-<t成立,则当(k+1)2能被n+2整除时,
k≤2k-<2k+1-
<t,故P(X=M)在m=2k-
和m=2k+1-
处达到最大值;
当(k+1)2不能被n+2整除时,P(X=M)在m=2k-[]处达到最大值(注:[x]表示不超过x的最大整数),
下面证明k≤2k-<t
因为1≤k<n,所以2k--k=
≥
=
≥0
而2k--n=
<0,故2k-
<n,显然2k-
<2k
因此k≤2k-<t
综上得,符合条件的m=m=2k-[]
已知集合A={1,2,3,4},函数f(x)的定义域、值域都是A,且对于任意i∈A,f(i)≠i,设a1,a2,a3,a4是1,2,3,4的任意一个排列,定义数表,若两个数表的对应位置上至少有一个数不同,就说这是两张不同的数表.
(1)求满足条件的不同的数表的张数;
(2)若a1=i(i=1,2,3,4),从所有数表中任意抽取一张,记ξ为表中a1>f(i)的个数,求ξ的分布列及期望.
正确答案
(1)解:由题意知本题需要分步计数来解,
首先排列a1,a2,a3,a4,是1,2,3,4的任意一个排列,共有A44=24,种结果,
再排列a1,a2,a3,a4,对应的函数值,
∵f(i)≠i.
∴第一个函数值有3种结果,后面几个函数值依次是3,1,1,共有3×3=9种结果,
根据分步计数原理知共有24×9=216种结果
(2)∵根据题意得出:随机变量的ξ的取值为1,2,3,
总共事件为3×3×1×1=9,
当ξ=1,有1个事件,
当ξ=2,有7个事件,
当ξ=3,有1个事件,
∴P(ξ=1)=,
P(ξ=2)=,
P(ξ=3)=,
分布列为:
E(ξ)=1×=2.
解析
(1)解:由题意知本题需要分步计数来解,
首先排列a1,a2,a3,a4,是1,2,3,4的任意一个排列,共有A44=24,种结果,
再排列a1,a2,a3,a4,对应的函数值,
∵f(i)≠i.
∴第一个函数值有3种结果,后面几个函数值依次是3,1,1,共有3×3=9种结果,
根据分步计数原理知共有24×9=216种结果
(2)∵根据题意得出:随机变量的ξ的取值为1,2,3,
总共事件为3×3×1×1=9,
当ξ=1,有1个事件,
当ξ=2,有7个事件,
当ξ=3,有1个事件,
∴P(ξ=1)=,
P(ξ=2)=,
P(ξ=3)=,
分布列为:
E(ξ)=1×=2.
袋中装有大小相同的10个球,其中5个白球,3个红球,2个黑球,现在依次从中取出3个球.
(1)求取出的3个球不是同一种颜色的概率;
(2)求取出的3个球中所含红球的个数ξ的分布列及期望.
正确答案
解:(1)记事件A:“取出的3个球不是同一种颜色”
∴P()=
=
,
∴P(A)=1-P()=
(2)由题意知:ξ可取0、1、2、3,P(ξ=0)==
,
P(ξ=1)==
,
P(ξ=2)═=
,
P(ξ=3)==
,
∴ξ分布列:
期望:Eξ=0×+1×+2×+3×=.
解析
解:(1)记事件A:“取出的3个球不是同一种颜色”
∴P()=
=
,
∴P(A)=1-P()=
(2)由题意知:ξ可取0、1、2、3,P(ξ=0)==
,
P(ξ=1)==
,
P(ξ=2)═=
,
P(ξ=3)==
,
∴ξ分布列:
期望:Eξ=0×+1×+2×+3×=.
对某电子元件进行寿命追踪调查,情况如表:
(1)完成频率分布表;
(2)完成频率分布直方图;
(3)在上述追踪调查的电子元件中任取2个,设ξ为其中寿命在400~500小时的电子元件个数,求ξ的分布列.
正确答案
解:(1)完成频率分布表如表:
(2)完成频率分布直方图如图
(3)由题意,得追踪调查的电子元件总数为200个,其中寿命在400~500小时的有40个,
ξ的可能取值为0,1,2.
,
,
,
∴ξ的分布列为
解析
解:(1)完成频率分布表如表:
(2)完成频率分布直方图如图
(3)由题意,得追踪调查的电子元件总数为200个,其中寿命在400~500小时的有40个,
ξ的可能取值为0,1,2.
,
,
,
∴ξ的分布列为
袋中共放有6个仅颜色不同的小球,其中3个红球,3个白球,每次随机任取1个球,共取2次,则下列不可作为随机变量的是( )
正确答案
解析
解:∵随机变量具有不确定性,取球的总次数是2次,具有确定性
∴取球的总次数,不可作为随机变量
故选D.
将三个小球随机地投入编号1,2,3,4的4个盒子中(每个盒子容纳的小球的个数没有限制),求:
(1)第1个盒子为空盒的概率;
(2)小球最多的盒子中小球的个数X的分布列和期望.
正确答案
解:(1)任意投放共有43=64(种)方法,若第1个盒子为空盒,则小球可随机地投入编号2,3,4的3个盒子中,有33=27(种)方法,故所求的概率为.
(2)小球最多的盒子中小球的个数X的取值为1,2,3.则
P(X=1)==
;P(X=2)=
=
;P(X=3)=
=
.
故X的分布列为
所以X的数学期望为E(X)=1×+2×
+3×
=
.
解析
解:(1)任意投放共有43=64(种)方法,若第1个盒子为空盒,则小球可随机地投入编号2,3,4的3个盒子中,有33=27(种)方法,故所求的概率为.
(2)小球最多的盒子中小球的个数X的取值为1,2,3.则
P(X=1)==
;P(X=2)=
=
;P(X=3)=
=
.
故X的分布列为
所以X的数学期望为E(X)=1×+2×
+3×
=
.
扫码查看完整答案与解析