题目内容
【题目】某地计划在水库建一座至多安装3台发电机的水电站.过去50年的水文资料显示,水库年入流量(年入流量:一年内上游来水与库区降水之和.单位:亿立方米)都在40以上,其中,不足80的年份有10年,不低于80且不超过120的年份有35年,超过120的年份有5年,将年入流量在以上三段的频率作为相应段的概率,并假设各年的年入流量相互独立.
(1)求未来4年中,至多有1年的年入流量超过120的概率;
(2)水电站希望安装的发电机尽可能运行,但每年发电机最多可运行台数受年入流量限制,并有如下关系:
年入流量 | |||
发电机最多可运行台数 | 1 | 2 | 3 |
若某台发电机运行,则该台发电机年净利润为5000万元;若某台发电机未运行,则该台发电机年维护费与年入流量有如下关系:
年入流量 | ||
一台未运行发电机年维护费 | 500 | 800 |
欲使水电站年净利润最大,应安装发电机多少台?
【答案】(1);(2)应安装发电机2台.
【解析】
(1)由题意求出年入流量在3个范围:
,
,
的概率
.由二项分布可得在未来4年中至多有1年的年入流量超过120的概率;
(2)记水电站年净利润为(单位:万元).分别求安装1台发电机、安装2台发电机、安装3台发电机的数学期望
,选择
最大的方案.
(1)依题意,,
,
由二项分布,在未来4年中至多有1年的年入流量超过120的概率为:
.
(2)记水电站年净利润为(单位:万元)
①当安装1台发电机时.
由于水库年入流量总大于40,所以1台发电机运行的概率为1.
此时的年净利润,
;
②当安装2台发电机时.此时,
若,则只有1台发电机运行,此时
,因此
若,则2台发电机都能运行,此时
,因此
由此得的概率分布列如下:
4500 | 10000 | |
0.2 | 0.8 |
所以,.
③当安装3台发电机时.此时,
若,则只有1台发电机运行,此时
,因此
若,则有2台发电机运行,此时
,因此
若,则3台发电机同时运行,此时
,因此
由此得的概率分布列如下:
4000 | 9200 | 15000 | |
0.2 | 0.7 | 0.1 |
所以,
综上,欲使水电站年净利润最大,应安装发电机2台.
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