题目内容

心理学家分析发现视觉和空间能力与性别有关,某数学兴趣小组为了验证这个结论,从兴趣小组中按分层抽样的方法抽取50名同学(男30女20),给所有同学几何题和代数题各一题,让各位同学自由选择一道题进行解答.选题情况如右表:(单位:人)
几何题代数题总计
男同学22830
女同学81220
总计302050
(1)能否据此判断有97.5%的把握认为视觉和空间能力与性别有关?
(2)经过多次测试后,甲每次解答一道几何题所用的时间在5~7分钟,乙每次解答一道几何题所用的时间在6~8分钟,现甲、乙各解同一道几何题,求乙比甲先解答完的概率.
(3)现从选择做几何题的8名女生中任意抽取两人对她们的答题情况进行全程研究,记甲、乙两女生被抽到的人数为 X,求 X的分布列及数学期望 EX.
附表及公式
P(k2≥k)0.150.100.050.0250.0100.0050.001
k2.0722.7063.8415.0246.6357.87910.828
K2=
n(ad-bc)2
(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)
.
考点:独立性检验的应用,离散型随机变量的期望与方差
专题:综合题,概率与统计
分析:(1)根据所给的列联表得到求观测值所用的数据,把数据代入观测值公式中,做出观测值,同所给的临界值表进行比较,得到所求的值所处的位置,得到结论;
(2)利用面积比,求出乙比甲先解答完的概率;
(3)确定X的可能值有0,1,2.依次求出相应的概率求分布列,再求期望即可.
解答: 解:(1)由表中数据得K2的观测值K2=
50×(22×12-8×8)2
30×20×30×20
=
50
9
≈5.556>5.024
,
所以根据统计有97.5%的把握认为视觉和空间能力与性别有关;

(2)设甲、乙解答一道几何题的时间分别为x、y分钟,则基本事件满足的区域为
5≤x≤7
6≤y≤8
(如图所示)

设事件A为“乙比甲先做完此道题”则满足的区域为x>y,
∴由几何概型P(A)=
1
2
×1×1
2×2
=
1
8
即乙比甲先解答完的概率为
1
8
;

(3)由题可知在选择做几何题的8名女生中任意抽取两人,抽取方法有C82=28种,其中甲、乙两人没有一个人被抽到有C62=15种;恰有一人被抽到有C21•C61=12种;两人都被抽到有C22=1种,
∴X可能取值为0,1,2,P(X=0)=
15
28
,P(X=1)=
12
28
=
3
7
,P(X=2)=
1
28

X的分布列为:
X012
P
15
28
12
28
1
28
∴EX=0×
15
28
+1×
12
28
+2×
1
28
=
1
2
.
点评:本题考查离散型随机变量及其分布列、独立性检验的应用,考查根据列联表做出观测值,根据所给的临界值表进行比较,本题是一个综合题.
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