题目内容
【题目】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.若在通道的分叉处,小弹子以相同的概率落入每个通道,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).某研究性学习小组经探究发现小弹子落入第n层的第m个通道的次数服从二项分布,请你解决下列问题.
(1)求P(2,1),P(3,2)及P(4,2)的值,并猜想P(n,m)的表达式.(不必证明)
(2)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.
【答案】
(1)解:根据已知小球每次遇到正方形障碍物上顶点时,向左、右两边下落的概率都是 ,小球遇到第n行第m个障碍物(从左至右)上顶点的概率为P(n,m),可得
P(2,1)= ,P(3,2)= = ,P(4,2)= =
猜想P(n,m)= ;
(2)解:ξ的可能取值为3,2,1,
P(ξ=3)=P(6,1)+P(6,6)= ,
P(ξ=2)=P(6,2)+P(6,5)= = ,
P(ξ=1)=P(6,3)+P(6,4)=
分布列为:
ξ | 3 | 2 | 1 |
P |
Eξ=3× +2× +1× = .
【解析】(1)根据小弹子以相同的概率落入每个通道,在每一个分叉处小球落入那一个通道的概率是相同的,根据独立重复试验的概率公式得到结果,推出具有一般性的结论.(2)根据题意知变量ξ的可能取值是3,2,1,结合变量对应的事件和前一问做出的概率公式,写出变量对应的概率和分布列,求出期望值.
【考点精析】利用离散型随机变量及其分布列对题目进行判断即可得到答案,需要熟知在射击、产品检验等例子中,对于随机变量X可能取的值,我们可以按一定次序一一列出,这样的随机变量叫做离散型随机变量.离散型随机变量的分布列:一般的,设离散型随机变量X可能取的值为x1,x2,.....,xi,......,xn,X取每一个值 xi(i=1,2,......)的概率P(ξ=xi)=Pi,则称表为离散型随机变量X 的概率分布,简称分布列.