- 计数原理
- 共11505题
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:(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×
解析
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×
某公司有10万元资金用于投资,如果投资甲项目,根据市场分析知道:一年后可能获利10%,可能损失10%,可能不赔不赚,这三种情况发生的概率分别为,
,
;如果投资乙项目,一年后可能获利20%,也可能损失20%,这两种情况发生的概率分别为α和β(α+β=1).
(Ⅰ)如果把10万元投资甲项目,用ξ表示投资收益(收益=回收资金-投资资金),求ξ的期望Eξ;
(Ⅱ)若把10万元投资投资乙项目的平均收益不低于投资甲项目的平均收益,求α的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)依题意,ξ的可能取值为1,0,-1
当ξ=1时,P(ξ=1)=,
当ξ=0时,P(ξ=0)=,
当ξ=-1时,P(ξ=1)=
故Eξ==
.
故答案为.
(Ⅱ)设η表示10万元投资乙项目的收益,则η的分布为
当η=2时,P(η=2)=α
当η=-2时,P(η=-2)=β
则Eη=2α-2β=4α-2.
依题意要求,又α<1.
即:≤α<1,
故答案为≤α<1.
解析
解:(Ⅰ)依题意,ξ的可能取值为1,0,-1
当ξ=1时,P(ξ=1)=,
当ξ=0时,P(ξ=0)=,
当ξ=-1时,P(ξ=1)=
故Eξ==
.
故答案为.
(Ⅱ)设η表示10万元投资乙项目的收益,则η的分布为
当η=2时,P(η=2)=α
当η=-2时,P(η=-2)=β
则Eη=2α-2β=4α-2.
依题意要求,又α<1.
即:≤α<1,
故答案为≤α<1.
红队队员甲、乙、丙与蓝队队员A、B、C进行篮球比赛,甲对A、乙对B、丙对C各一场,已知甲胜A、乙胜B、丙胜C的概率分别为0.4,0.5,0.5,假设各盘比赛结果相互独立.
(1)求红队至少两名队员获胜的概率;
(2)设ξ表示红队队员获胜的总盘数,求ξ的分布列和数学期望.
正确答案
解:(1)设甲胜A的事件为D,乙胜B的事件为E,丙胜C的事件为F,
则分别表示甲不胜A、乙不胜B、丙不胜C的事件.
因为P(D)=0.4,P(E)=0.5,P(F)=0.5
由对立事件的概率公式知P()=0.6,P(
)=0.5,P(
)=0.5.
红队至少两人获胜的事件有:,
,
,DEF…(2分)
由于以上四个事件两两互斥且各盘比赛的结果相互独立,
因此红队至少两人获胜的概率为P=P()+P(
+P(
)+P(DEF)
=0.4×0.5×0.5+0.4×0.5×0.5+0.6×0.5×0.5+0.4×0.5×0.5=0.45…(6分)
(2)依题意可知ξ=0,1,2,3,
;…(7分)
=0.4×0.5×0.5+0.6×0.5×0.5+0.6×0.5×0.5=0.4…(8分)
=0.4×0.5×0.5+0.6×0.5×0.5+0.4×0.5×0.5=0.35…(9分)
P(ξ=3)=P(DEF)=0.4×0.5×0.5=0.1…(10分)
故ξ的分布列为
故Eξ=0×0.15+1×0.4+2×0.35+3×0.1=1.4…(12分)
解析
解:(1)设甲胜A的事件为D,乙胜B的事件为E,丙胜C的事件为F,
则分别表示甲不胜A、乙不胜B、丙不胜C的事件.
因为P(D)=0.4,P(E)=0.5,P(F)=0.5
由对立事件的概率公式知P()=0.6,P(
)=0.5,P(
)=0.5.
红队至少两人获胜的事件有:,
,
,DEF…(2分)
由于以上四个事件两两互斥且各盘比赛的结果相互独立,
因此红队至少两人获胜的概率为P=P()+P(
+P(
)+P(DEF)
=0.4×0.5×0.5+0.4×0.5×0.5+0.6×0.5×0.5+0.4×0.5×0.5=0.45…(6分)
(2)依题意可知ξ=0,1,2,3,
;…(7分)
=0.4×0.5×0.5+0.6×0.5×0.5+0.6×0.5×0.5=0.4…(8分)
=0.4×0.5×0.5+0.6×0.5×0.5+0.4×0.5×0.5=0.35…(9分)
P(ξ=3)=P(DEF)=0.4×0.5×0.5=0.1…(10分)
故ξ的分布列为
故Eξ=0×0.15+1×0.4+2×0.35+3×0.1=1.4…(12分)
某厂生产电子元件,其产品的次品率为5%.现从一批产品中任意的连续取出2件,写出其中次品数ξ的概率分布.
正确答案
解:依题意,随机变量ξ~B(2,5%).
所以,P(ξ=0)=C20(95%)2=0.9025,
P(ξ=1)=C21(5%)(95%)=0.095
P(ξ=2)=C22(5%)2=0.0025
因此,次品数ξ的概率分布是:
解析
解:依题意,随机变量ξ~B(2,5%).
所以,P(ξ=0)=C20(95%)2=0.9025,
P(ξ=1)=C21(5%)(95%)=0.095
P(ξ=2)=C22(5%)2=0.0025
因此,次品数ξ的概率分布是:
某射击运动员射击一次所得的环数与概率的关系如下表所示
现进行两次射击,每次射击互不影响,
(1)求该运动员两次射击中至少有一次命中8环的概率;
(2)求两次射击环数总和ξ不小于17的概率.
正确答案
解:(1)记该运动员两次射击中至少有一次命中8环为事件A
该运动员两次射击中恰有一次命中8环的概率P1=2×0.4×0.6=0.48;
该运动员两次射击都命中8环的概率P2=0.4×0.4=0.16
∴P(A)=P1+P2=0.64;
(2)由已知得:P(ξ=17)=2×0.4×0.4+2×0.1×0.1=0.34
P(ξ=18)=2×0.4×0.1+0.4×0.4=0.24
P(ξ=19)=2×0.4×0.1=0.08
P(ξ=20)=0.1×0.1=0.01
∴P(ξ≥17)=P(ξ=17)+P(ξ=18)+P(ξ=19)+P(ξ=20)=0.67
解析
解:(1)记该运动员两次射击中至少有一次命中8环为事件A
该运动员两次射击中恰有一次命中8环的概率P1=2×0.4×0.6=0.48;
该运动员两次射击都命中8环的概率P2=0.4×0.4=0.16
∴P(A)=P1+P2=0.64;
(2)由已知得:P(ξ=17)=2×0.4×0.4+2×0.1×0.1=0.34
P(ξ=18)=2×0.4×0.1+0.4×0.4=0.24
P(ξ=19)=2×0.4×0.1=0.08
P(ξ=20)=0.1×0.1=0.01
∴P(ξ≥17)=P(ξ=17)+P(ξ=18)+P(ξ=19)+P(ξ=20)=0.67
某市统计局就本地居民的月收入调查了10000人,并根据所得数据画了样本的频率分布直方图(每个分组包括左端点,不包括右端点,如第一组表示月收入在[1000,1500),单位:元).
(Ⅰ)估计居民月收入在[1500,2000)的概率;
(Ⅱ)根据频率分布直方图算出样本数据的中位数;
(Ⅲ)若将频率视为概率,从本地随机抽取3位居民(看做有放回的抽样),求月收入在[1500,2000)的居民数X的分布列和数学期望.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意,居民月收入在[1500,2000)的概率约为1-(0.0002+0.0001+0.0003+0.0005×2)×500=1-0.0016×500=1-0.8=0.2.
(Ⅱ)由频率分布直方图知,中位数在[2000,2500),
设中位数为x,则0.0002×500+0.2+0.0005(x-2000)=0.5,解得x=2400.
(Ⅲ)居民月收入在[1000,2000)的概率为0.0002×500+0.2=0.3,
由题意知,X~B(3,0.3),
因此,
,
,
.
故随机变量X的分布列为
X的数学期望为3×0.3=0.9.
解析
解:(Ⅰ)由题意,居民月收入在[1500,2000)的概率约为1-(0.0002+0.0001+0.0003+0.0005×2)×500=1-0.0016×500=1-0.8=0.2.
(Ⅱ)由频率分布直方图知,中位数在[2000,2500),
设中位数为x,则0.0002×500+0.2+0.0005(x-2000)=0.5,解得x=2400.
(Ⅲ)居民月收入在[1000,2000)的概率为0.0002×500+0.2=0.3,
由题意知,X~B(3,0.3),
因此,
,
,
.
故随机变量X的分布列为
X的数学期望为3×0.3=0.9.
某员工参加3项技能测试(技能测试项目的顺序固定),假设该员工在每一项技能测试中获得优秀的概率均为0.9,且不同技能测试是否获得优秀相互独立.该员工所在公司规定:三项均获得优秀则奖励3千元,有2项获得优秀奖励2千元,一项获得优秀奖励1千元,没有项目获得优秀则没有奖励.记ξ为该员工通过技能测试获得的奖励金(单位:元).
(Ⅰ)求该员工通过技能测试可能获得奖励金ξ的分布列;
(Ⅱ)求该员工通过技能测试可能获得的奖励金ξ的均值.
正确答案
解:由题意ξ可能值为0,1000,2000,3000
P(ξ=0)=0.13=0.001
P(ξ=1000)=C310.12×0.9=0.027
P(ξ=2000)=C320.1×0.92=0.243
P(ξ=3000)=C330.93=0.729
(Ⅰ)该员工通过技能测试可能获得奖励金ξ的分布列
(II)员工通过技能测试可能获得的奖励金ξ的均值为:
1000×0.027+2000×0.243+3000×0.729=2700
解析
解:由题意ξ可能值为0,1000,2000,3000
P(ξ=0)=0.13=0.001
P(ξ=1000)=C310.12×0.9=0.027
P(ξ=2000)=C320.1×0.92=0.243
P(ξ=3000)=C330.93=0.729
(Ⅰ)该员工通过技能测试可能获得奖励金ξ的分布列
(II)员工通过技能测试可能获得的奖励金ξ的均值为:
1000×0.027+2000×0.243+3000×0.729=2700
同时抛掷4枚均匀的硬币3次,设4枚硬币正好出现2枚正面向上,2枚反面向上的次数为ξ,则ξ的数学期望是( )
正确答案
解析
解:事件“4枚硬币正好出现2枚正面向上,2枚反面向上”的概率为
P=C42•()4=
,
由此可得P(ξ=0)=C30•(1-)3=(
)3=
,
P(ξ=1)=C31•.(1-
)2=
,
P(ξ=2)=C32•()2.(1-
)=
,
P(ξ=3)=C33•()3=
,
由此可得Eξ=0×+1×
+2×
+3×
=
.
故选B.
(理)袋中有同样的球5个,其中3个红色,2个黄色,现从中随机且不放回地摸球,每次摸1个,当两种颜色的球都被摸到时,即停止摸球,记随机变量ξ为此时已摸球的次数,求:
(1)随机变量ξ的概率分布;
(2)随机变量ξ的数学期望与方差.
正确答案
解:(理) (1)随机变量ξ可取的值为2,3,4.…..(2分)
;
….(8分)
得随机变量ξ的概率分布律为:
…..(9分)
(2)随机变量ξ的数学期望为:;….(10分)
随机变量ξ的方差为…..(12分)
解析
解:(理) (1)随机变量ξ可取的值为2,3,4.…..(2分)
;
….(8分)
得随机变量ξ的概率分布律为:
…..(9分)
(2)随机变量ξ的数学期望为:;….(10分)
随机变量ξ的方差为…..(12分)
某公司准备将100万元资金投入代理销售业务,现有A,B两个项目可供选择:
投资A项目一年后获得的利润X1(万元)的概率分布列如下表所示:
且X1的数学期望E(X1)=12;
投资B项目一年后获得的利润X2(万元)与B项目产品价格的调整有关,B项目产品价格根据销售情况在4月和8月决定是否需要调整,两次调整相互独立且在4月和8月进行价格调整的概率分别为p(0<p<1)和1-p.经专家测算评估:B项目产品价格一年内调整次数X(次)与X2的关系如下表所示:
(1)求a,b的值;
(2)求X2的分布列;
(3)若E(X1)<E(X2),则选择投资B项目,求此时 p的取值范围.
正确答案
解:(1)由题意得:
解得:a=0.5,b=0.1.…(3分)
(2)X2的可能取值为4.12,11.76,20.40.…(4分)
P(X2=4.12)=(1-p)[1-(1-p)]=p(1-p),…(5分),…(7分)
P(X2=20.40)=p(1-p).…(8分)
所以X2的分布列为:
…(9分)
(3)由(2)可得:
=-p2+p+11.76.…(11分)
因为E(X1)<E(X2),
所以12<-p2+p+11.76.
所以0.4<p<0.6.
当选择投资B项目时,p的取值范围是(0.4,0.6).…(12分)
解析
解:(1)由题意得:
解得:a=0.5,b=0.1.…(3分)
(2)X2的可能取值为4.12,11.76,20.40.…(4分)
P(X2=4.12)=(1-p)[1-(1-p)]=p(1-p),…(5分),…(7分)
P(X2=20.40)=p(1-p).…(8分)
所以X2的分布列为:
…(9分)
(3)由(2)可得:
=-p2+p+11.76.…(11分)
因为E(X1)<E(X2),
所以12<-p2+p+11.76.
所以0.4<p<0.6.
当选择投资B项目时,p的取值范围是(0.4,0.6).…(12分)
若盒中装有同一型号的灯泡共10只,其中有8只合格品,2只次品.
(Ⅰ)某工人师傅有放回地连续从该盒中取灯泡3次,每次取一只灯泡,求2次取到次品的概率;
(Ⅱ)某工人师傅用该盒中的灯泡去更换会议室的一只已坏灯泡,每次从中取一灯泡,若是正品则用它更换已坏灯泡,若是次品则将其报废(不再放回原盒中),求成功更换会议室的已坏灯泡所用灯泡只数x的分布列和数学期望.
正确答案
解:(Ⅰ)设一次取次品记为事件A,由古典概型概率公式得:.
有放回连续取3次,其中2次取得次品记为事件B,由独立重复试验得:.
(Ⅱ)依据知X的可能取值为1,2,3.
且,
,
.
则X的分布列如下表:
∴.
解析
解:(Ⅰ)设一次取次品记为事件A,由古典概型概率公式得:.
有放回连续取3次,其中2次取得次品记为事件B,由独立重复试验得:.
(Ⅱ)依据知X的可能取值为1,2,3.
且,
,
.
则X的分布列如下表:
∴.
甲、乙两人玩数字游戏,先由甲任想一个数字记为a,再由乙猜甲刚才想的数字,把乙想的数字记为b,且a,b∈{1,2,3,4,5,6},记ξ=|a-b|.
(I)求ξ的分布列及期望;
(II)若ξ≤1,则称“甲乙心有灵犀”,求“甲乙心有灵犀”的概率.
正确答案
解:(I)由题意知ξ可能取的值为0,1,2,3,4,5,
当变量取值是0时,表示a和b取值相同,有6种情况,而所有事件有6×6种,
根据古典概型的概率公式得到结果,
,
,
,
,
∴ξ的分布列为
(II)变量小于等于1,表示变量取0或变量取1,
这两个事件是互斥事件,根据互斥事件的概率公式和前面做出的分布列,得到结果,
解析
解:(I)由题意知ξ可能取的值为0,1,2,3,4,5,
当变量取值是0时,表示a和b取值相同,有6种情况,而所有事件有6×6种,
根据古典概型的概率公式得到结果,
,
,
,
,
∴ξ的分布列为
(II)变量小于等于1,表示变量取0或变量取1,
这两个事件是互斥事件,根据互斥事件的概率公式和前面做出的分布列,得到结果,
近年来,随着地方经济的发展,劳务输出大省四川、河南、湖北、安徽等地的部分劳务人员选择了回乡就业,因而使得沿海地区出现了一定程度的用工荒.今年春节过后,沿海某公司对来自上述四省的务工人员进行了统计(如表):
为了更进一步了解员工的来源情况,该公司采用分层抽样的方法从上述四省务工人员中随机抽取50名参加问卷调查.
(1)从参加问卷调查的50名务工人员中随机抽取两名,求这两名来自同一省份的概率;
(2)在参加问卷调查的50名务工人员中,从来自四川、湖北两省的人员中随机抽取两名,用ξ表示抽得四川省务工人员的人数,求ξ的分布列和数学期望.
正确答案
解:(1)由题意知,从上述四省抽取的人数分别为15,20,10,5.…(2分)
设“从参加问卷调查的50名务工人员中随机抽取两名,这两名人员来自同一个省份”为事件M,
从参加问卷调查的50名务工人员中随机抽取两名的取法共有=1225种,
这两名人员来自同一省份的取法共有=350.
∴P(M)==
.…(5分)
(2)由(1)知,在参加问卷调查的50名务工人员中,来自四川、湖北两省的人员人数分别为15,10.
ξ的可能取值为0,1,2,…(7分)
P(ξ=0)==
,P(ξ=1)=
=
,P(ξ=2)=
=
.…(10分)
∴ξ的分布列为:
∴Eξ=0×+1×+2×+=1.2…(12分)
解析
解:(1)由题意知,从上述四省抽取的人数分别为15,20,10,5.…(2分)
设“从参加问卷调查的50名务工人员中随机抽取两名,这两名人员来自同一个省份”为事件M,
从参加问卷调查的50名务工人员中随机抽取两名的取法共有=1225种,
这两名人员来自同一省份的取法共有=350.
∴P(M)==
.…(5分)
(2)由(1)知,在参加问卷调查的50名务工人员中,来自四川、湖北两省的人员人数分别为15,10.
ξ的可能取值为0,1,2,…(7分)
P(ξ=0)==
,P(ξ=1)=
=
,P(ξ=2)=
=
.…(10分)
∴ξ的分布列为:
∴Eξ=0×+1×+2×+=1.2…(12分)
某校高二年级共有学生1000名,其中走读生750名,住宿生250名,现从该年级采用分层抽样的方法从该年级抽取n名学生进行问卷调查.根据问卷取得了这n名同学每天晚上有效学习时间(单位:分钟)的数据,按照以下区间分为八组:
①[0,30),②[30,60),③[60,90),④[90,120),
⑤[120,150),⑥[150,180),⑦[180,210),⑧[210,240),
得到频率分布直方图如下.已知抽取的学生中每天晚上有效学习时间少于60分钟的人数为5人;
(1)求n的值并补全下列频率分布直方图;
(2)如果把“学生晚上有效时间达到两小时”作为是否充分利用时间的标准,对抽取的n名学生,完成下列2×2列联表:
是否有95%的把握认为学生利用时间是否充分与走读、住宿有关?
参考公式:
参考列表:
(3)若在第①组、第②组、第⑦组、第⑧组中共抽出3人调查影响有效利用时间的原因,记抽到“有效学习时间少于60分钟”的学生人数为X,求X的分布列及期望.
正确答案
解:(1)设第i组的频率为Pi(i=1,2,…,8),
则由图可知:P1=×30=
,P2=
×30=
,
∴学习时间少于60钟的频率为:P1+P2=,
由题n×=5∴n=100,…(2分)
又P3=×30=
,P5=
×30=
,
P6=×30=
,P7=
×30=
,
P8=×30=
,
∴P4=1-(P1+P2+P3+P5+P6+P7+P8)
=1-=1-
=
,
第④组的高度h=×
=
=
.
频率分布直方图如图:(未标明高度1/120扣1分)…(4分)
(2)K2=≈5.556
由于K2>3.841,
P(K2≥3.841)=0.05;
所以有95%的把握认为学生利用时间是否充分与走读、住宿有关…(8分)
(3)由(1)知:第①组1人,
第②组4人,第⑦组10人,第⑧组5人,总计20人.
则X的所有可能取值为0,1,2,3,
P(X=i)=,(i=0,1,2,3),
∴P(X=0)==
,
P(X=1)==
,
P(X=2)==
,
P(X=3)==
,
∴X的分布列为:
EX=0×+1×+2×+3×===.
解析
解:(1)设第i组的频率为Pi(i=1,2,…,8),
则由图可知:P1=×30=
,P2=
×30=
,
∴学习时间少于60钟的频率为:P1+P2=,
由题n×=5∴n=100,…(2分)
又P3=×30=
,P5=
×30=
,
P6=×30=
,P7=
×30=
,
P8=×30=
,
∴P4=1-(P1+P2+P3+P5+P6+P7+P8)
=1-=1-
=
,
第④组的高度h=×
=
=
.
频率分布直方图如图:(未标明高度1/120扣1分)…(4分)
(2)K2=≈5.556
由于K2>3.841,
P(K2≥3.841)=0.05;
所以有95%的把握认为学生利用时间是否充分与走读、住宿有关…(8分)
(3)由(1)知:第①组1人,
第②组4人,第⑦组10人,第⑧组5人,总计20人.
则X的所有可能取值为0,1,2,3,
P(X=i)=,(i=0,1,2,3),
∴P(X=0)==
,
P(X=1)==
,
P(X=2)==
,
P(X=3)==
,
∴X的分布列为:
EX=0×+1×+2×+3×===.
已知盒中有10个灯泡,其中8个正品,2个次品.需要从中取出2个正品,每次取出1个,取出后不放回,直到取出2个正品为止.设ξ为取出的次数,求ξ的分布列及Eξ.
正确答案
解:由题意知每次取1件产品,
∴至少需2次,即ξ最小为2,有2件次品,
当前2次取得的都是次品时,ξ=4,
∴ξ可以取2,3,4
当变量是2时,表示第一次取出正品,第二次取出也是正品,
根据相互独立事件同时发生的概率公式得到
P(ξ=2)=×
=
;
P(ξ=3)=×
×
+
×
×
=
;
P(ξ=4)=1--
=
.
∴ξ的分布列如下:
Eξ=2×P(ξ=2)+3×P(ξ=3)+4×P(ξ=4)=.
解析
解:由题意知每次取1件产品,
∴至少需2次,即ξ最小为2,有2件次品,
当前2次取得的都是次品时,ξ=4,
∴ξ可以取2,3,4
当变量是2时,表示第一次取出正品,第二次取出也是正品,
根据相互独立事件同时发生的概率公式得到
P(ξ=2)=×
=
;
P(ξ=3)=×
×
+
×
×
=
;
P(ξ=4)=1--
=
.
∴ξ的分布列如下:
Eξ=2×P(ξ=2)+3×P(ξ=3)+4×P(ξ=4)=.
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