题目内容
8.袋中装有围棋黑色和白色棋子共7枚,从中任取2枚棋子都是白色的概率为$\frac{1}{7}$.现有甲、乙两人从袋中轮流摸取一枚棋子.甲先摸,乙后取,然后甲再取,…,取后均不放回,直到有一人取到白棋即终止.每枚棋子在每一次被摸出的机会都是等可能的.用X表示取棋子终止时所需的取棋子的次数.(1)袋中白色棋子有几枚?
(2)求随机变量X的概率分布列和数学期望E(X).
分析 (1)设白球个数为x,利用排列组合计算出用x表示的“任取2枚棋子都是白色的概率”,构造方程,解之.
(2)确定X的可能取值为1,2,3,4,5,根据题意分别计算出X取各个值的概率,写出分布列,计算期望.
解答 解:(1)设袋中有x枚白色棋子(0<x<7),
则从袋中x枚白色棋子中任取2枚,共有${C}_{x}^{2}$种,
从袋中7枚围棋子中任取2枚,共有${C}_{7}^{2}$种,
记事件A表示:“从袋中任取2枚棋子,都是白色的棋子”,
P(A)=$\frac{{C}_{x}^{2}}{{C}_{7}^{2}}$=$\frac{\frac{1}{2}x(x-1)}{21}$=$\frac{x(x-1)}{42}$又 P(A)=$\frac{1}{7}$
∴$\frac{x(x-1)}{42}=\frac{1}{7}$
解方程的x=3或x=-2
∵0<x<7
∴袋中白色棋子有3枚.
(2)由(1),X可能取值为1,2,3,4,5
X=1,表示甲第一次摸,取出白色棋子,
故P(X=1)=$\frac{3}{7}$;
X=2,表示第一次取出棋子是黑色,第二次取出棋子是白色,
故P(X=2)=$\frac{4}{7}×\frac{3}{6}$=$\frac{2}{7}$;
X=3,表示前二次都是取出黑色,甲第三次取出白色,
故P(X=3)=$\frac{4}{7}×\frac{3}{6}$×$\frac{3}{5}$=$\frac{6}{35}$;
X=4,表示前三次都是取出黑色,甲第四次取出白色,
故P(X=4)=$\frac{4}{7}×\frac{3}{6}$×$\frac{2}{5}×\frac{3}{4}$=$\frac{3}{35}$;
X=5,表示前四次都是取出黑色,甲第五次取出白色,
故P(X=4)=$\frac{4}{7}×\frac{3}{6}$×$\frac{2}{5}×\frac{1}{4}×\frac{3}{3}$=$\frac{1}{35}$;
∴随机变量X的分布列为:
| X | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| P | $\frac{3}{7}$ | $\frac{2}{7}$ | $\frac{6}{35}$ | $\frac{3}{35}$ | $\frac{1}{35}$ |
点评 本题考查离散型随机变量的分布列和期望,考查古典概型的概率计算,考查利用概率与统计的知识解决实际问题.属于中档题.
| A. | {-1,0} | B. | {0,1,3} | C. | {-1,1} | D. | {-1,0,1} |
| A. | $\frac{{3+\sqrt{5}}}{2}$ | B. | $\sqrt{\frac{{\sqrt{5}+1}}{2}}$ | C. | $\frac{{\sqrt{5}-1}}{2}$ | D. | $\sqrt{5}$ |
| A. | $\frac{{\sqrt{2}}}{2}$ | B. | $\sqrt{2}$ | C. | i | D. | 2 |