- 随机变量及其分布
- 共3822题
某花店每天以每枝5元的价格从农场购进若干枝玫瑰花,然后以每枝10元的价格出售,如果当天卖不完,剩下的玫瑰花做垃圾处理。
(1)若花店一天购进17枝玫瑰花,求当天的利润y(单位:元)关于当天需求量n(单位:枝,n∈N)的函数解析式。
(2)花店记录了100天玫瑰花的日需求量(单位:枝),整理得下表:
(i)假设花店在这100天内每天购进17枝玫瑰花,求这100天的日利润(单位:元)的平均数;
(ii)若花店一天购进17枝玫瑰花,以100天记录的各需求量的频率作为各需求量发生的概率,求当天的利润不少于75元的概率。
正确答案
解:(1)当日需求量n≥17时,利润y=85;
当日需求量n<17时,利润y=10n-85;
∴利润y关于当天需求量n的函数解析式(n∈N*)
(2)(i)这100天的日利润的平均数为元;
(ii)当天的利润不少于75元,当且仅当日需求量不少于16枝,故当天的利润不少于75元的概率为P=0.16+0.16+0.15+0.13+0.1=0.7。
在一个选拔项目中,每个选手都需要进行4轮考核,每轮考核都设有一个问题,能正确回答者进入下一轮考核,否则被淘汰,已知某选手能正确回答第一、二、三、四轮问题的概率分别为,且各轮问题能否正确回答互不影响。
(1)求该选手进入第三轮考核才被淘汰的概率;
(2)求该选手至多进入第三轮考核的概率;
(3)该选手在选拔过程中回答过的问题的个数记为X,求随机变量X的分布列和数学期望。
正确答案
解:设事件Ai(i=1,2,3,4)表示“该选手能正确回答第i轮问题”,
由已知得P(A1)=,P(A2)=
,P(A3)=
,P(A4)=
。
(1)设事件B表示“该选手进入第三轮考核才被淘汰”
则
。
(2)设事件C表示“该选手至多进入第三轮考核”
则
。
(3)X的可能取值为1,2,3,4
所以X的分布列为
。
有一个翻硬币游戏,开始时硬币正面朝上,然后掷骰子根据下列①、②、③的规则翻动硬币:①骰子出现1点时,不翻动硬币;②出现2,3,4,5点时,翻动一下硬币,使另一面朝上;③出现6点时,如果硬币正面朝上,则不翻动硬币;否则,翻动硬币,使正面朝上。按以上规则,在骰子掷了n次后,硬币仍然正面朝上的概率记为Pn。
(1)求证:n∈N*,点(Pn,Pn+1)恒在过定点
斜率为-
的直线上;
(2)求数列{Pn}的通项公式Pn;
(3)用记号Sn→m表示数列{Pn-}从第n项到第m项之和,那么对于任意给定的正整数k,求数列S1→k,Sk+1→2k,…S(n-1)k+1→nk的前n项和Tn。
正确答案
解:(1)设把骰子掷了n+1次,硬币仍然正面朝上的概率为Pn+1,此时有两种情况:
①第n次硬币正面朝上,其概率为Pn,且第n+1次骰子出现1点或6点,硬币不动,其概率为
因此,此种情况下产生硬币正面朝上的概率为。
②第n次硬币反面朝上,其概率为1-Pn,且第n+1次骰子出现2,3,4,5点或6点,其概率为
因此,此种情况下产生硬币正面朝上的概率为。
∴
变形得
∴,点
恒在过定点
,斜率为
的直线上。
(2)
又由(1)知
∴是首项为
,公比为
的等比数列
∴
故所求通项公式为
。
(3)由(2)知,是首项
公比为等比数列
又∵是常数
∴也成等比数列
且
从而
。
某工厂生产甲、乙两种产品,每种产品都是经过第一和第二工序加工而成,两道工序的加工结果相互独立,每道工序的加工结果均有A、B两个等级.对每种产品,两道工序的加工结果都为A级时,产品为一等品,其余均为二等品。
(1)已知甲、乙两种产品每一道工序的加工结果为A级的概率如表所示,分别求生产出的甲、乙产品为一等品的概率P甲、P乙;
(2)已知一件产品的利润如表所示,用ξ、η分别表示一件甲、乙产品的利润,在(1)的条件下,求ξ、η的分布列及Eξ、Eη;
(3)已知生产一件产品需用的工人数和资金额如表所示。该工厂有工人40名,可用资金60万元。设x、y分别表示生产甲、乙产品的数量,在(2)的条件下,x、y为何值时,z=xEξ+yEη最大?最大值是多少? (解答时须给出图示) 。
正确答案
解:(1),P乙=
。
(2)随机变量、
的分别列是
。
(3)由题设知
目标函数为
作出可行域(如图):
作直线l:
将l向右上方平移至l1位置时,直线经过可行域上的点M点与原点距离最大,
此时取最大值
解方程组
得
即时,z取最大值,z的最大值为25.2。
在一个有奖问答的电视节目中,参赛选手顺序回答A1、A2、A3三个问题,答对各个问题所获奖金(单位:元)对应如下表:
当一个问题回答正确后,选手可选择继续回答下一个问题,也可选择放弃。若选择放弃,选手将获得答对问题的累计奖金,答题结束;若有任何一个问题回答错误,则全部奖金归零,答题结束。设一名选手能正确回答A1、A2、A3的概率分别为,正确回答一个问题后,选择继续回答下一个问题的概率均为
,且各个问题回答正确与否互不影响。
(1)按照答题规则,求该选手回答到A2且回答错误的概率;
(2) 求该选手所获奖金数为0的概率。
正确答案
解:(1)该选手回答到且回答错误的概率为:
;
(2)该选手所获奖金为0包含三种情况:
①回答错误,其概率为
;
②回答正确但回答
错误,其概率为
;
③回答、
正确但回答
错误,其概率为
∴该选手所获奖金数为0的概率为
。
在某学校组织的一次蓝球定点投蓝训练中,规定每人最多投3次;在A处每投进一球得3分,在B处每投进一球得2分;如果前两次得分之和超过3分即停止投篮,否则投三次。某同学在A处的命中率q1为0.25,在B处的命中率为q2。该同学选择先在A处投一球,以后都在B处投,用ξ表示该同学投篮训练结束后所得的总分,其分布列为
(Ⅰ)求q2的值;
(Ⅱ)求随机变量ξ的数学期量Eξ;
(Ⅲ)试比较该同学选择都在B处投篮得分超过3分与选择上述方式投篮得分超过3分的概率的大小。
正确答案
解:(Ⅰ)设该同学在A处投中为事件A,在B处投中为事件B,
则事件A,B相互独立,
且 P(A)=0.25,,
,
根据分布列知:
ξ=0时,=0.03,
所以,,q=0.8。
(Ⅱ)当ξ=2时,
;
当ξ=3时,=0.01;
当ξ=4时,=0.48;
当ξ=5时,
=0.24,
所以,随机变量ξ的分布列为
所以,随机变量ξ的数学期望
。
(Ⅲ)该同学选择都在B处投篮得分超过3分的概率为
;
该同学选择(1)中方式投篮得分超过3分的概率为0.48+0.24=0.72,
由此看来该同学选择都在B处投篮得分超过3分的概率大。
甲、乙两个篮球运动员互不影响地在同一位置投球,命中率分别为与p,且乙投球2次均未命中的概率为
,
(Ⅰ)求乙投球的命中率p;
(Ⅱ)求甲投球2次,至少命中1次的概率;
(Ⅲ)若甲、乙两人各投球2次,求两人共命中2次的概率。
正确答案
解:(Ⅰ)设“甲投球一次命中”为事件A,“乙投球一次命中”为事件B,
由题意得,解得
(舍去),
所以乙投球的命中率为;
(Ⅱ)由题设和(Ⅰ)知,
故甲投球2次至少命中1次的概率为;
(Ⅲ)由题设和(Ⅰ)知,,
甲、乙两人各投球2次,共命中2次有三种情况:甲、乙两人各中一次;甲中两次,乙两次均不中;甲两次均不中,乙中2次,
概率分别为,
,
,
所以甲、乙两人各投两次,共命中2次的概率为。
济南市有大明湖、趵突泉、千佛山、园博园4个旅游景点,一位客人游览这四个景点的概率分别是0.3,0.4,0.5,0.6,且客人是否游览哪个景点互不影响,设ξ表示客人离开该城市时游览的景点数与没有游览的景点数之差的绝对值,
(1)求ξ=0对应的事件的概率;
(2)求ξ的分布列及数学期望.
正确答案
解:(1)分别记“客人游览大明湖景点”“客人游览趵突泉景点”“客人游览千佛山景点”“客人游览园博园景点”为事件A1,A2,A3,A4,
由已知A1,A2,A3,A4相互独立,且P(A1)=0.3,P(A2)=0.4,P(A3)=0.5,P(A4)=0.6,
客人游览景点数的可能取值为0,1,2,3,4,相应地,客人没有游览的景点数的可能取值为4,3,2,1,0,所以ξ的可能取值为0,2,4,
故
。
(2),
又P(ξ=0)=0.38,
故P(ξ=2)=1-P(ξ=0)-P(ξ=4)=0.5,
所以ξ的分布列为
所以Eξ=1.48。
甲、乙两个盒子里各放有标号为1,2,3,4的四个大小形状完全相同的小球,从甲盒中任取一小球,记下号码x后放入乙盒,再从乙盒中任取一小球,记下号码y,设随机变量X=|x-y|,
(1)求y=2的概率;
(2)求随机变量X的分布列及数学期望。
正确答案
解:(1);
(2)随机变量X可取的值为0,1,2,3,
当X=0时,,
∴;
当X=1时,,
∴,
同理可得,
∴随机变量X的分布列为
∴随机变量X期望E(X)=1。
某项考试按科目A、科目B依次进行,只有当科目A成绩合格时,才可继续参加科目B的考试。已知每个科目只允许有一次补考机会,两个科目成绩均合格方可获得证书。现某人参加这项考试,科目A每次考试成绩合格的概率均为,科目B每次考试成绩合格的概率均为
。假设各次考试成绩合格与否均互不影响。
(1)求他不需要补考就可获得证书的概率;
(2)在这项考试过程中,假设他不放弃所有的考试机会,记他参加考试的次数为ξ,求ξ的数学期望Eξ。
正确答案
解:设“科目A第一次考试合格”为事件A1,“科目A补考合格”为事件A2;“科目B第一次考试合格”为事件B1,“科目B补考合格”为事件B2。
(1)不需要补考就获得证书的事件为A1·B1,注意到A1与B1相互独立,根据相互独立事件同时发生的概率得
答:该考生不需要补考就获得证书的概率为;
(2)由已知得,=2,3,4,注意到各事件之间的独立性与互斥性,可得
故
答:该考生参加考试次数的数学期望为。
已知5只动物中有1只患有某种疾病,需要通过化验血液来确定患病的动物。血液化验结果呈阳性的即为患病动物,呈阴性即没患病。下面是两种化验方案:
方案甲:逐个化验,直到能确定患病动物为止。
方案乙:先任取3只,将它们的血液混在一起化验,若结果呈阳性则表明患病动物为这3只中的1只,然后再逐个化验,直到能确定患病动物为止;若结果呈阴性则在另外2只中任取1只化验。
(1)求依方案甲所需化验次数不少于依方案乙所需化验次数的概率;
(2)ξ表示依方案乙所需化验次数,求ξ的期望。
正确答案
解:记A1、A2分别表示依方案甲需化验1次、2次,B1、B2分别表示依方案乙需化验2次、3次,A表示依方案甲所需化验次数不少于依方案乙所需化验次数,依题意知A2与B2独立。
(1)
所以;
(2)ξ的可能取值为2,3
所以(次)。
某大学开设甲、乙、丙三门选修课,学生是否选修哪门课互不影响。已知学生小张只选甲的概率为0.08,只选修甲和乙的概率是0.12,至少选修一门的概率是0.88,用ξ表示小张选修的课程门数和没有选修的课程门数的乘积。
(Ⅰ)求学生小张选修甲的概率;
(Ⅱ)记“函数f(x)=x2+ξx 为R上的偶函数”为事件A,求事件A的概率;
(Ⅲ)求ξ的分布列和数学期望。
正确答案
解:(Ⅰ)设学生小张选修甲、乙、丙的概率分别为x、y、z,
依题意得,解得:
,
所以学生小张选修甲的概率为0.4。
(Ⅱ)若函数为R上的偶函数,则ξ=0,
当ξ=0时,表示小张选修三门功课或三门功课都没选,
∴
,
∴事件A的概率为0.24。
(Ⅲ)依题意知ξ=0,2,
则ξ的分布列为
∴ξ的数学期望。
某工厂师徒二人各加工相同型号的零件2个,是否加工出精品均互不影响。已知师父加工一个零件是精品的概率为,师徒二人各加工2个零件都是精品的概率为
,
(1)求徒弟加工2个零件都是精品的概率;
(2)求徒弟加工该零件的精品数多于师父的概率;
(3)设师徒二人加工出的4个零件中精品个数为ξ,求:ξ的分布列与均值E(ξ)。
正确答案
解:(1)设徒弟加工1个零件是精品的概率为p1,
则,
所以徒弟加工2个零件都是精品的概率是;
(2)设徒弟加工零件的精品数多于师父的概率为p,
由(1)知,,
师父加工2个零件中,精品个数的分布列如下:
徒弟加工2个零件中,精品个数的分布列如下:
所以;
(3)ξ的分布列为
。
甲、乙两名跳高运动员一次试跳2米高度成功的概率分别为0.7、0.6,且每次试跳成功与否相互之间没有影响,求:
(Ⅰ)甲试跳三次,第三次才能成功的概率;
(Ⅱ)甲、乙两人在第一次试跳中至少有一人成功的概率;
(Ⅲ)甲、乙各试跳两次,甲比乙的成功次数恰好多一次的概率。
正确答案
解:记“甲第i次试跳成功”为事件Ai,“乙第i次试跳成功”为事件Bi,
依题意得P(A1)=0.7,P(B1)=0.6,且Ai,Bi(i=1,2,3)相互独立,
(Ⅰ)“甲第三次试跳才成功”为事件,且三次试跳相互独立,
∴
答:甲第三次试跳才成功的概率为0.063;
(Ⅱ)甲、乙两支在第一次试跳中至少有一人成功为事件C,
彼此互斥,
∴
=0.7×0.4+0.3×0.6+0.7×0.6=0.88,
答:甲、乙两人在第一次试跳中至少有一人成功的概率为0.88。
(Ⅲ)设“甲在两次试跳中成功i次”为事件Mi(i=0,1,2),
“乙在两次试跳中成功i次”为事件Ni(i=0,1,2),
∵事件“甲、乙各试跳两次,甲比乙的成功次数恰好多一次”可表示为M1N0+M2N1,
且M1N0、M2N1为互斥事件,
∴所求的概率为
=×0.7×0.3×0.42+0.72×
×0.6×0.4=0.0672+0.2352=0.3024,
答:甲、乙每人试跳两次,甲比乙的成功次数恰好多一次的概率为0.3024。
甲、乙两台机床相互没有影响地生产某种产品,甲机床产品的正品率是0.9,乙机床产品的正品率是0.95,
(1)从甲机床生产的产品中任取3件,求其中恰有2件正品的概率(用数字作答);
(2)从甲、乙两台机床生产的产品中各任取1件,求其中至少有1件正品的概率(用数字作答)。
正确答案
解:(1)任取甲机床的3件产品中恰有2件正品的概率为;
(2)记“任取甲机床的1件产品是正品”为事件A,“任取乙机床的1件产品是正品”为事件B,
则任取甲、乙两台机床的产品各1件,其中至少有1件正品的概率为
。
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