典例6 (本小题满分12分)(2016·全国Ⅰ卷)某公司计划购买2台机器,该种机器使用三年后即被淘汰,机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个200元.在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个500元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数,得下面柱状图:21cnjy.com
以这100台机器更换的易损零件数的频率代替1台机器更换的易损零件数发生的概率,记X表示2台机器三年内共需更换的易损零件数,n表示购买2台机器的同时购买的易损零件数.21世纪教育网版权所有
(1)求X的分布列;
(2)若要求P(X≤n)≥0.5,确定n的最小值;
(3)以购买易损零件所需费用的期望值为决策依据,在n=19与n=20之中选其一,应选用哪个?
审题路线图 →
→→
规 范 解 答·分 步 得 分
构 建 答 题 模 板
19,20,21,22,
2分
P(X=16)=P(A1)P(B1)=0.2×0.2=0.04,
P(X=17)=P(A1)P(B2)+P(A2)P(B1)=0.2×0.4+0.4×0.2=0.16,
P(X=18)=P(A1)P(B3)+P(A2)P(B2)+P(A3)P(B1)=0.2×0.2+0.4×0.4+0.2×0.2=0.24,
P(X=19)=P(A1)P(B4)+P(A2)P(B3)+P(A3)P(B2)+P(A4)P(B1)=0.2×0.2+0.4×0.2+0.2×0.4+0.2×0.2=0.24,
P(X=20)=P(A2)P(B4)+P(A3)P(B3)+P(A4)P(B2)=0.4×0.2+0.2×0.2+0.2×0.4=0.2,
P(X=21)=P(A3)P(B4)+P(A4)P(B3)=0.2×0.2+0.2×0.2=0.08.
P(X=22)=P(A4)P(B4)=0.2×0.2=0.04.
5分
所以X的分布列为
X
16
17
18
19
20
21
22
P
0.04
0. 16
0.24
0.24
0.2
0.08
0.04
6分
第一步
定模型:根据统计知识确定元素(总体、个体)以及要解决的概率模型.
第二步
列事件:将所有基本事件列举出来(可用树状图).
第三步
算概率:计算基本事件总数n,事件A包含的基本事件数m,代入公式P(A)=.
第四步
求分布做决策:列出随机变量X的分布列.
解关于n的不等式,求出n的最小值.
讨论n=19与n=20时的费用期望,做出判断决策.
第五步
规范答:回到所求问题,规范作答.
评分细则 (1)结合概率公式求得分布列得6分;
(2)没有给出求解概率的过程给2分;
(3)求解n的值给3分;
(4)最后没下正确结论的扣3分.
跟踪演练6(2017·天津卷)从甲地到乙地要经过3个十字路口,设各路口信号灯工作相互独立,且在各路口遇到红灯的概率分别为,,.21教育网
(1)设X表示一辆车从甲地到乙地遇到红灯的个数,求随机变量X的分布列和数学期望;
(2)若有2辆车独立地从甲地到乙地,求这2辆车共遇到1个红灯的概率.
(2)设Y表示第一辆车遇到红灯的个数,Z表示第二辆车遇到红灯的个数,则所求事件的概率为
P(Y+Z=1)=P(Y=0,Z=1)+P(Y=1,Z=0)
=P(Y=0)P(Z=1)+P(Y=1)P(Z=0)
=×+×=.
所以,这2辆车共遇到1个红灯的概率为.