题目内容
【题目】计划在某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X(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,如将年人流量在以上三段的频率作为相应段的概率,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最多,但每年发电机最多可运行台数受年入流量X限制,并有如下关系:
年流入量 |
|
|
|
发电机最多可运行台数 | 1 | 2 | 3 |
若某台发电机运行,则该台年利润为4000万元,若某台发电机未运行,则该台年亏损600万元,欲使水电站年总利润的均值达到最大,应安装发电机多少台?
【答案】(1)
;(2)2台.
【解析】
(1)求出
,
,
,由二项分布,未来4年中,至多有1年的年入流量超过120的概率.
(2)记水电站的总利润为
(单位,万元),求出安装1台发电机、安装2台发电机、安装3台发电机时
的分布列和数学期望,由此能求出欲使水电站年总利润的均值达到最大,应安装发电机的台数.
解:(1)依题意,
,
,
,
由二项分布,未来4年中,至多有1年的年入流量超过120的概率为:
.
(2)记水电站的总利润为Y(单位,万元)
安装1台发电机的情形:
由于水库年入流总量大于40,故一台发电机运行的概率为1,对应的年利润
,
,
安装2台发电机的情形:
依题意,当
时,一台发电机运行,此时
,
因此
,
当
时,两台发电机运行,此时
,因此,
,
由此得Y的分布列如下
Y | 3400 | 8000 |
P | 0.2 | 0.8 |
所以
.
安装3台发电机的情形:
依题意,当
时,一台发电机运行,此时
,
因此
,
当
时,两台发电机运行,此时
,因此,
,
当
时,三台发电机运行,此时
,因此,
,
由此得Y的分布列如下
Y | 2800 | 7400 | 12000 |
P | 0.2 | 0.7 | 0.1 |
所以
.
综上,欲使水电站年总利润的均值达到最大,应安装发电机2台.