题目内容

5.2016年高一新生入学后,为了了解新生学业水平,某区对新生进行了水平测试,随机抽取了50名新生的成绩,其相关数据统计如下:
分数段频数选择题得分24分以上(含24分)
[40,50)52
[50,60)104
[60,70)1512
[70,80)106
[80,90)54
[90,100)55
(Ⅰ)若从分数在[70,80),[80,90)的被调查的新生中各随机选取2人进行追踪调查,求恰好有2名新生选择题得分不足24分的概率;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,记选中的4名新生中选择题得分不足24分的人数为X,求随机变量X的分布列和数学期望.

分析 (Ⅰ)由表知分数在[70,80)内的有10人,选择题得分不足24分的有4人,分数在[80,90)内的有5人,选择题得分不足24分的有1人,然后求解互斥事件的概率.
(Ⅱ)X的所有可能取值为0,1,2,3,求出概率,得到X的分布列然后求解期望与方差.

解答 (10分)解:(Ⅰ)由表知分数在[70,80)内的有10人,选择题得分不足24分的有4人,
分数在[80,90)内的有5人,选择题得分不足24分的有1人,
所以恰好有2名学生选择题得分不足24分的概率事件由两个互斥事件构成,
即所求概率为$P({X=2})=\frac{C_4^1C_6^1}{{C_{10}^2}}•\frac{C_4^1C_1^1}{C_5^2}$$+\frac{C_4^2}{{C_{10}^2}}•\frac{C_4^2}{C_5^2}$=$\frac{24}{45}×\frac{4}{10}+\frac{6}{45}$×$\frac{6}{10}=\frac{22}{75}$.
(Ⅱ)X的所有可能取值为0,1,2,3.
$P({X=0})=\frac{C_6^2}{{C_{10}^2}}•\frac{C_4^2}{C_5^2}$=$\frac{15}{45}×\frac{6}{10}=\frac{1}{5}$;
$P({X=1})=\frac{C_6^2}{{C_{10}^2}}•\frac{C_4^1}{C_5^2}+$$\frac{C_4^1C_6^1}{{C_{10}^2}}•\frac{C_4^2}{C_5^2}=\frac{15}{45}×\frac{4}{10}$$+\frac{24}{45}×\frac{6}{10}=\frac{34}{75}$;
$P({X=2})=\frac{C_4^1C_6^1}{{C_{10}^2}}•\frac{C_4^1C_1^1}{C_5^2}$$+\frac{C_4^2}{{C_{10}^2}}•\frac{C_4^2}{C_5^2}$=$\frac{24}{45}×\frac{4}{10}+\frac{6}{45}$×$\frac{6}{10}=\frac{22}{75}$.
$P({X=3})=\frac{C_4^2}{{C_{10}^2}}•\frac{C_4^1}{C_5^2}$=$\frac{6}{45}×\frac{4}{10}=\frac{4}{75}$.
所以X的分布列是

X0123
P$\frac{1}{5}$$\frac{34}{75}$$\frac{22}{75}$$\frac{4}{75}$
所以X的数学期望$E(X)=0×\frac{1}{5}+1×\frac{34}{75}$$+2×\frac{22}{75}+3×\frac{4}{75}=\frac{6}{5}$.

点评 本题考查离散型随机变量的期望与方差,离散型随机变量的分布列,考查分析问题解决问题的能力.

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