- 计数原理
- 共11505题
一台仪器每启动一次都随机地出现一个5位的二进制数A=a1a2a3a4a5,其中A的各位数字中,a1=1,ak(k=2,3,4,5)出现0的概率为,出现1的概率为
.例如:A=10001,其中a1=a5=1,a2=a3=a4=0.记ξ=a1+a2+a3+a4+a5,当启动仪器一次时
(Ⅰ)求ξ=3的概率;
(Ⅱ)求ξ的概率分布列及Eξ
正确答案
解:(Ⅰ)由题意得:P(ξ=3)==
.
(Ⅱ)由题设知,ξ的可能取值为1,2,3,4,5,
且P(ξ=1)==
,
P(ξ=2)==
,
P(ξ=3)==
,
P(ξ=4)==
,
P(ξ=5)==
,
故ξ的概率分布列为:
∴Eξ=++++=.
解析
解:(Ⅰ)由题意得:P(ξ=3)==
.
(Ⅱ)由题设知,ξ的可能取值为1,2,3,4,5,
且P(ξ=1)==
,
P(ξ=2)==
,
P(ξ=3)==
,
P(ξ=4)==
,
P(ξ=5)==
,
故ξ的概率分布列为:
∴Eξ=++++=.
现有7门选修课程,其中A类课程有3门,B,C两类课程各有2门.甲、乙两人各自独立地从中随机选择3门学习,要求每人必须从A,B,C三类中各选1门.
(1)求甲、乙两人选修的课程完全相同的概率;
(2)记甲、乙两人所选课程相同的门数为ξ,求ξ的分布列及数学期望E(ξ).
正确答案
解:(1)由题意,甲、乙两人选修的课程完全相同的概率为P==
;
(2)由题意可知,ξ可取0,1,2,3,则
P(ξ=0)==
,P(ξ=1)=
=
;
P(ξ=2)=+
=
,P(ξ=3)=
,
ξ的分布列为
所以Eξ=1×+2×+3×=.
解析
解:(1)由题意,甲、乙两人选修的课程完全相同的概率为P==
;
(2)由题意可知,ξ可取0,1,2,3,则
P(ξ=0)==
,P(ξ=1)=
=
;
P(ξ=2)=+
=
,P(ξ=3)=
,
ξ的分布列为
所以Eξ=1×+2×+3×=.
某校为了提高学生的身体素质,决定组建学校足球队,学校为了解学生的身体素质,对他们的体重进行了测量,将所得的数据整理后,画出了频率分布直方图(如图),已知图中从左到右3个小组的频率之比为1:2:3,其中第2小组的频数为12.
(1)求该校报名学生的总人数;
(2)从报名的学生中任选3人,设X表示体重超过60kg的学生人数,求X的数学期望.
正确答案
解:(1)∵从左到右3个小组的频率之比为1:2:3,其中第2小组的频数为12.
∴从左到右3个小组的频数分别为6,12,18,共有36人,
第4,5小组的频率之和为(0.0375+0.0125)×5=0.25,
则前3小组的频率之和为1-0.25=0.75,
则该校报名学生的总人数为36÷0.75=48;
(2)第4,5小组的频数为48×0.25=12,
则体重超过60kg的学生人数为12+18=30,
则X=0,1,2,3,
则P(X=0)==
≈0.047,P(X=1)=
=≈0.265,
P(X=2)=≈0.453,P(X=3)=
=
≈0.235,
则EX=0×0.047+1×0.265+2×0.453+3×0.235=1.876,
即X的数学期望EX=1.876
解析
解:(1)∵从左到右3个小组的频率之比为1:2:3,其中第2小组的频数为12.
∴从左到右3个小组的频数分别为6,12,18,共有36人,
第4,5小组的频率之和为(0.0375+0.0125)×5=0.25,
则前3小组的频率之和为1-0.25=0.75,
则该校报名学生的总人数为36÷0.75=48;
(2)第4,5小组的频数为48×0.25=12,
则体重超过60kg的学生人数为12+18=30,
则X=0,1,2,3,
则P(X=0)==
≈0.047,P(X=1)=
=≈0.265,
P(X=2)=≈0.453,P(X=3)=
=
≈0.235,
则EX=0×0.047+1×0.265+2×0.453+3×0.235=1.876,
即X的数学期望EX=1.876
袋中有大小相同的三个球,编号分别为1、2和3,从袋中每次取出一个球,若取到的球的编号为偶数,则把该球编号加1(如:取到球的编号为2,改为3)后放回袋中继续取球;若取到球的编号为奇数,则取球停止,用X表示所有被取球的编号之和.
(Ⅰ)求X的概率分布;
(Ⅱ)求X的数学期望与方差.
正确答案
解:(Ⅰ)在X=1时,表示第一次取到的1号球,取球停止;…(1分)
在X=3时,表示第一次取到2号球,第二次取到1号球,或第一次取到3号球,取球停止;…(4分)
在X=5 时,表示第一次取到2号球,第二次取到3号球,取球停止…(6分)
X的概率分布为P(X=1)=,P(X=3)=
×
+
=
,P(X=5)=
×
=
,
(Ⅱ)E(X)=1×+3×+5×=
D(X)=×(1-)2+×(3-)2+×(5-)2=
解析
解:(Ⅰ)在X=1时,表示第一次取到的1号球,取球停止;…(1分)
在X=3时,表示第一次取到2号球,第二次取到1号球,或第一次取到3号球,取球停止;…(4分)
在X=5 时,表示第一次取到2号球,第二次取到3号球,取球停止…(6分)
X的概率分布为P(X=1)=,P(X=3)=
×
+
=
,P(X=5)=
×
=
,
(Ⅱ)E(X)=1×+3×+5×=
D(X)=×(1-)2+×(3-)2+×(5-)2=
某竞猜活动有4人参加,设计者给每位参与者1道填空题和3道选择题,答对一道填空题得2分,答对一道选择题得1分,答错得0分,若得分总数大于或等于4分可获得纪念品,假定参与者答对每道填空题的概率为,答对每道选择题的概率为
,且每位参与者答题互不影响.
(Ⅰ)求某位参与竞猜活动者得3分的概率;
(Ⅱ)设参与者获得纪念品的人数为ξ,求随机变量ξ的分布列及数学期望.
正确答案
解:(Ⅰ)答对一道填空题且只答对一道选择题的概率为,
答错填空题且答对三道选择题的概率为(对一个4分)
∴某位参与竞猜活动者得3分的概率为; …(7分)
(Ⅱ)由题意知随机变量ξ的取值有0,1,2,3,4.
又某位参与竞猜活动者得4分的概率为
某位参与竞猜活动者得5分的概率为
∴参与者获得纪念品的概率为…(11分)
∴,分布列为
,k=0,1,2,3,4
即
∴随机变量ξ的数学期望Eξ=.…(14分)
解析
解:(Ⅰ)答对一道填空题且只答对一道选择题的概率为,
答错填空题且答对三道选择题的概率为(对一个4分)
∴某位参与竞猜活动者得3分的概率为; …(7分)
(Ⅱ)由题意知随机变量ξ的取值有0,1,2,3,4.
又某位参与竞猜活动者得4分的概率为
某位参与竞猜活动者得5分的概率为
∴参与者获得纪念品的概率为…(11分)
∴,分布列为
,k=0,1,2,3,4
即
∴随机变量ξ的数学期望Eξ=.…(14分)
在学习完统计学知识后,两位同学对所在年级的1200名同学一次数学考试成绩作抽样调查,两位同学采用简单随机抽样方法抽取100名学生的成绩,并将所选的数学成绩制成如下统计表,设本次考试的最低期望分数为90分,优等生最低分130分,并且考试成绩分数在[85,90)的学生通过自身努力能达到最低期望分数.
(Ⅰ)求出各分数段的频率并作出频率分布直方图;
(Ⅱ)用所抽学生的成绩在各个分数段的频率表示概率,请估计该校学生数学成绩达到最低期望的学生分数和优等生人数;
(Ⅲ)设考试成绩在[85,90)的学生成绩如下:80,81,83,84,86,89,从分数在[85,90)的学生中抽取2人出来检查数学知识的掌握情况,求恰好有1名学生通过自身努力达到最低期望分数的概率.
正确答案
解:(Ⅰ)利用各分数段的人数除以100,可得各分数段的频率.
频率分布直方图,如图所示
;
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知达到最低期望的频率为0.85,优等生的频率为0.18,
∴最低期望的学生为1200×0.85=1020,优等生人数为1200×0.18=216;
(Ⅲ)从分数在[85,90)的学生中抽取2人出来检查数学知识的掌握情况,选出2人,共有=15种情况,恰好有1名学生通过自身努力的学生有(80,86)(80,89),(81,86),(81,89),(83,86),(83,89),(84,86),(84,89),共8种情况,
∴恰好有1名学生通过自身努力达到最低期望分数的概率为.
解析
解:(Ⅰ)利用各分数段的人数除以100,可得各分数段的频率.
频率分布直方图,如图所示
;
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知达到最低期望的频率为0.85,优等生的频率为0.18,
∴最低期望的学生为1200×0.85=1020,优等生人数为1200×0.18=216;
(Ⅲ)从分数在[85,90)的学生中抽取2人出来检查数学知识的掌握情况,选出2人,共有=15种情况,恰好有1名学生通过自身努力的学生有(80,86)(80,89),(81,86),(81,89),(83,86),(83,89),(84,86),(84,89),共8种情况,
∴恰好有1名学生通过自身努力达到最低期望分数的概率为.
甲、乙两名同学在5次英语口语测试中的成绩统计如图的茎叶图所示.
(1)现要从中选派一人参加英语口语竞赛,从两同学的平均成绩和方差分析,派谁参加更合适;
(2)若将频率视为概率,对学生甲在今后的三次英语口语竞赛成绩进行预测,记这三次成绩中高于80分的次数为ξ,求ξ的分布列及数学期望Eξ.
(注:样本数据x1,x2,…,xn的方差s2=[
+
+…+
],其中
表示样本均值)
正确答案
解:(1)=
=86…(1分),
=
=86…(2分),
=
=37.6…(3分),
=
=42.4…(4分),
因为,
<
,所以派甲去更合适…(5分).
(2)甲高于80分的频率为,从而每次成绩高于80分的概率P=
…(6分),
ξ取值为0,1,2,3,ξ~(3,)…(7分),
直接计算得P(ξ=0)==
;P(ξ=1)=
=
;
P(ξ=2)==
;P(ξ=3)=
=
,…(11分),
ξ的分布列为
所以,Eξ=0×+1×+2×+3×=,…(14分)
解析
解:(1)=
=86…(1分),
=
=86…(2分),
=
=37.6…(3分),
=
=42.4…(4分),
因为,
<
,所以派甲去更合适…(5分).
(2)甲高于80分的频率为,从而每次成绩高于80分的概率P=
…(6分),
ξ取值为0,1,2,3,ξ~(3,)…(7分),
直接计算得P(ξ=0)==
;P(ξ=1)=
=
;
P(ξ=2)==
;P(ξ=3)=
=
,…(11分),
ξ的分布列为
所以,Eξ=0×+1×+2×+3×=,…(14分)
某工厂在试验阶段大量生产一种零件.这种零件有A,B两项技术指标需要检测,设各项技术指标达标与否互不影响.若有且仅有一项技术指标达标的概率为,至少一项技术指标达标的概率为
.按质量检验规定:两项技术指标都达标的零件为合格品.
(1)求一个零件经过检测为合格品的概率是多少?
(2)任意依次抽出5个零件进行检测,求其中至多3个零件是合格品的概率是多少?
(3)任意依次抽取该种零件4个,设ξ表示其中合格品的个数,求Eξ与Dξ.
正确答案
解:(1)设A、B两项技术指标达标的概率分别为P1、P2
由题意得:,解得:
或
,
∴.
即一个零件经过检测为合格品的概率为;
(2)任意抽出5个零件进行检查,其中至多3个零件是合格品的概率为
(3)依题意知ξ~B(4,),
∴,
解析
解:(1)设A、B两项技术指标达标的概率分别为P1、P2
由题意得:,解得:
或
,
∴.
即一个零件经过检测为合格品的概率为;
(2)任意抽出5个零件进行检查,其中至多3个零件是合格品的概率为
(3)依题意知ξ~B(4,),
∴,
甲、乙两班各派三名同学参加青奥知识竞赛,每人回答一个问题,答对得10分,答错得0分,假设甲班三名同学答对的概率都是,乙班三名同学答对的概率分别是
,且这六名同学答题正确与否相互之间没有影响.
(1)用X表示甲班总得分,求随机变量X的概率分布和数学期望;
(2)记“两班得分之和是30分”为事件A,“甲班得分大于乙班得分”为事件B,求事件A,B同时发生的概率.
正确答案
解:(1)随机变量X的可能取值是0,10,20,30,且
P(X=0)=(1-
)3=
,P(X=10)=
•
•(1-
)2=
,
P(X=20)=(
)2(1-
)=
,P(X=30)=
(
)3=
所以,X的概率分布为
…3分
随机变量X的数学期望E(X)=0×+10×+20×+30×=20.…5分
(2)甲班得20分,且乙班得10分的概率是:
()2(1-)×[×(1-)×(1-)+(1-)××(1-)+(1-)×(1-)×]=;
甲班得30分,且乙得班0分的概率是:
()3×(1-)×(1-)×(1-)=.
所以事件A,B同时发生的概率为+=. …10分
解析
解:(1)随机变量X的可能取值是0,10,20,30,且
P(X=0)=(1-
)3=
,P(X=10)=
•
•(1-
)2=
,
P(X=20)=(
)2(1-
)=
,P(X=30)=
(
)3=
所以,X的概率分布为
…3分
随机变量X的数学期望E(X)=0×+10×+20×+30×=20.…5分
(2)甲班得20分,且乙班得10分的概率是:
()2(1-)×[×(1-)×(1-)+(1-)××(1-)+(1-)×(1-)×]=;
甲班得30分,且乙得班0分的概率是:
()3×(1-)×(1-)×(1-)=.
所以事件A,B同时发生的概率为+=. …10分
一种抛硬币游戏的规则是:抛掷一枚硬币,每次正面向上得1分,反面向上得2分.
(1)设抛掷5次的得分为ξ,求ξ的分布列和数学期望Eξ;
(2)求恰好得到n(n∈N*)分的概率.
正确答案
解:(1)所抛5次得分ξ的概率为P(ξ=i)=(i=5,6,7,8,9,10),
其分布列如下:
Eξ==(分).
(2)令pn表示恰好得到n分的概率.不出现n分的唯一情况是得到n-(1分)以后再掷出一次反面.
因为“不出现n分”的概率是1-pn,“恰好得到n-(1分)”的概率是pn-1,
因为“掷一次出现反面”的概率是,所以有1-pn=pn-1,
即pn-=-.
于是是以p1-=-=-为首项,以-为公比的等比数列.
所以pn-=-,即pn=.
答:恰好得到n分的概率是.
解析
解:(1)所抛5次得分ξ的概率为P(ξ=i)=(i=5,6,7,8,9,10),
其分布列如下:
Eξ==(分).
(2)令pn表示恰好得到n分的概率.不出现n分的唯一情况是得到n-(1分)以后再掷出一次反面.
因为“不出现n分”的概率是1-pn,“恰好得到n-(1分)”的概率是pn-1,
因为“掷一次出现反面”的概率是,所以有1-pn=pn-1,
即pn-=-.
于是是以p1-=-=-为首项,以-为公比的等比数列.
所以pn-=-,即pn=.
答:恰好得到n分的概率是.
在“十一”期间,某电器专卖店设计了一项家用小型空调有奖促销活动,每购买一台空调,即可通过电脑产生一组3个数的随机数组,并根据下表兑奖:
商家为了解计划的可行性,以便估计奖金数,进行了随机模拟试验产生了20组随机数,每组三个数,试验结果如下:247,235,145,124,754,353,296,658,379,011,521,356,208,954,245,364,135,888,357,265.
(Ⅰ)在以上20组数中,随机抽取3组数,求至少有一组获奖的概率;
(Ⅱ)根据上述模拟试验的结果,将频率视为概率:
①若活动期间,某人购买3台空调,求恰好有一台中奖的概率;
②若本次活动计划平均每台空调的奖金不超过300元,求m的最大值.
正确答案
解:(Ⅰ)设“在以上模拟的20组数中,随机抽取3组数,至少有1组获奖”为事件A,则
由数组知,没中奖的组数为12,∴P(A)=1-=
(Ⅱ)①由题意得,每购买一台空调获奖的概率为P==
,
设“购买3台空调,恰有一台获奖”为事件B,则P(B)==
.
②设“购买一台空调获一等奖”为事件A1,“购买一台空调获二等奖”为事件A2,“购买一台空调获三等奖”为事件A3,则P(A1)=,P(A2)=
,P(A3)=
设ξ为购买一台空调获得奖金是数额,则ξ的可能取值为0,m,2m,4m,则ξ的分布列为
∴
∵Eξ=m≤300,
∴m≤500,
∴m的最大值为500.
解析
解:(Ⅰ)设“在以上模拟的20组数中,随机抽取3组数,至少有1组获奖”为事件A,则
由数组知,没中奖的组数为12,∴P(A)=1-=
(Ⅱ)①由题意得,每购买一台空调获奖的概率为P==
,
设“购买3台空调,恰有一台获奖”为事件B,则P(B)==
.
②设“购买一台空调获一等奖”为事件A1,“购买一台空调获二等奖”为事件A2,“购买一台空调获三等奖”为事件A3,则P(A1)=,P(A2)=
,P(A3)=
设ξ为购买一台空调获得奖金是数额,则ξ的可能取值为0,m,2m,4m,则ξ的分布列为
∴
∵Eξ=m≤300,
∴m≤500,
∴m的最大值为500.
甲乙两人进行乒乓球冠军总决赛,在一局中甲获胜的概率是,乙获胜的概率是
.比赛采用五战三胜制,但不一定打满五场,当一人首先获得三场比赛的胜利即为冠军.求两人比赛场次ξ的分布列及期望.(注:直接写出答案的直接不给分)
正确答案
解:由题设知ξ可能取值为3.4.5,
∵,
,
,
∴ξ的分布列是:
ξ的期望:Eξ=3×+4×+5×=.
解析
解:由题设知ξ可能取值为3.4.5,
∵,
,
,
∴ξ的分布列是:
ξ的期望:Eξ=3×+4×+5×=.
世界园艺博览会将在陕西西安浐灞生态区举行,为了接待来自国内外的各界人士,需招募一批志愿者,要求志愿者不仅要有一定的气质,还需有丰富的人文、地理、历史等文化知识.志愿者的选拔分面试和知识问答两场,先是面试,面试通过后每人积60分,然后进入知识问答.知识问答有A,B,C,D四个题目,答题者必须按A,B,C,D顺序依次进行,答对A,B,C,D四题分别得20分、20分、40分、60分,每答错一道题扣20分,总得分在面试60分的基础上加或减.答题时每人总分达到100分或100分以上,直接录用不再继续答题;当四道题答完总分不足100分时不予录用.
假设志愿者甲面试已通过且第二轮对A,B,C,D四个题回答正确的概率依次是,且各题回答正确与否相互之间没有影响.
(Ⅰ)用X表示志愿者甲在知识问答结束时答题的个数,求X的分布列和数学期望;
(Ⅱ)求志愿者甲能被录用的概率.
正确答案
解:设某题M答对记为“M”,答错记为“”
(Ⅰ) X的可能取值为2,3,4
X的分布列为:
(Ⅱ) 志愿者甲能被录用的概率==-------(12分)
或=-------(12分)
解析
解:设某题M答对记为“M”,答错记为“”
(Ⅰ) X的可能取值为2,3,4
X的分布列为:
(Ⅱ) 志愿者甲能被录用的概率==-------(12分)
或=-------(12分)
已知随机变量ξ的分布列如下表所示,ξ的期望Eξ=1.5,则a的值等于______.
正确答案
0.5
解析
解:由题意可得:⇒
.
故答案为:0.5.
一个均匀的小正方体的六个面中,三个面上标以数0,两个面上标以1,一个面上标以2,将这个小正方体抛掷两次,则向上的数之积的数学期望是______.
正确答案
解析
解:一个均匀小正方体的6个面中,三个面上标以数0,两个面上标以数1,一个面上标以数2.
将这个小正方体抛掷2次,向上的数之积可能为ξ=0,1,2,4,
P(ξ=0)==
,
P(ξ=1)==
,
P(ξ=2)==
,
P(ξ=4)==
,
∴Eξ=1×+2×
+4×
=
.
故答案为:.
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