题目内容
【题目】某地政府在该地一水库上建造一座水电站,用泄流水量发电,如图是根据该水库历年的日泄流量的水文资料画成的日泄流量X(单位:万立方米)的频率分布直方图(不完整),已知X∈[0,120],历年中日泄流量在区间[30,60)的年平均天数为156天,一年按364天计.
(1)请把频率直方图补充完整;
(2)该水电站希望安装的发电机尽可能运行,但每30万立方米的日泄流量才能够运行一台发电机,如60≤X<90时才够运行两台发电机,若运行一台发电机,每天可获利润4000元,若不运行,则该台发电机每天亏损500元,以各段的频率作为相应段的概率,以水电站日利润的期望值为决策依据.问:为使水电站日利润的期望值最大,该水电站应安装多少台发电机?
【答案】
(1)解:在区间[30,60)的频率为 ,
= = ,
设在区间[0,30)上, =a,
则(a+ )×30=1,
解得a= ,
补充频率分布直方图如右图所示.
(2)解:记水电站日利润为Y元.由(Ⅰ)知:不能运行发电机的概率为 ,
恰好运行一台发电机的概率为 ,恰好运行二台发电机的概率为 ,
恰好运行三台发电机的概率为 ,
①若安装1台发电机,则Y的值为﹣500,4000,其分布列为:
Y | ﹣500 | 4000 |
P |
E(Y)=﹣500× +4000× = .
②若安装2台发电机,则Y的值为﹣1000,3500,8000,其分布列为:
Y | ﹣1000 | 3500 | 8000 |
P |
E(Y)=﹣1000× +3500× +8000× = .
③若安装3台发电机,则Y的值为﹣1500,3000,7500,12000,其分布列为
Y | ﹣1500 | 3000 | 7500 | 12000 |
P |
E(Y)=﹣1500× +3000× +7500× +12000× = ,
∵ ,
∴要使水电站日利润的期望值最大,该水电站应安装3台发电机.
【解析】(Ⅰ)设在区间[0,30)上, =a,由频率分布直方图的性质求出a= ,由此能补充完整频率分布直方图.(Ⅱ)记水电站日利润为Y元.不能运行发电机的概率为 ,恰好运行一台发电机的概率为 ,恰好运行二台发电机的概率为 ,恰好运行三台发电机的概率为 ,分别求出安装1台发电机、安装2台发电机、安装3台发电机的数学期望,由此得到要使水电站日利润的期望值最大,该水电站应安装3台发电机.
【考点精析】解答此题的关键在于理解频率分布直方图的相关知识,掌握频率分布表和频率分布直方图,是对相同数据的两种不同表达方式.用紧凑的表格改变数据的排列方式和构成形式,可展示数据的分布情况.通过作图既可以从数据中提取信息,又可以利用图形传递信息.