题目内容

5.为了研究家用轿车在高速公路上的车速情况,交通部门随机对50名家用轿车驾驶员进行调查,得到其在高速公路上行驶时的平均车速情况为:在30名男性驾驶员中,平均车速超过100km/h的有20人,不超过100km/h的有10人.在20名女性驾驶员中,平均车速超过100km/h的有5人,不超过100km/h的有15人.
(Ⅰ)完成下面的列联表,并判断是否有99.5%的把握认为平均车速超过100km/h的人与性别有关;
平均车速超过100km/h人数平均车速不超过100km/h人数合计
男性驾驶员人数
女性驾驶员人数
合计
(Ⅱ)以上述数据样本来估计总体,现从高速公路上行驶的大量家用轿车中随机抽取3辆,记这3辆车中驾驶员为女性且车速不超过100km/h的车辆数为ζ,若每次抽取的结果是相互独立的,求ζ的分布列和数学期望.
参考公式:${k^2}=\frac{{n(ad-bc{)^2}}}{(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)}$,其中n=a+b+c+d.
参考数据:
P(K2≥k0)0.1500.1000.050.0250.0100.0050.001
k02.0722.7063.8415.0246.6357.87910.828

分析 (Ⅰ)根据题意,填写列联表,计算观测值,对照临界值得出结论;
(Ⅱ)根据样本估计总体的思想,求得从高速公路上行驶的大量家用轿车中随即抽取1辆,
驾驶员为女性且车速不超过100km/h的车辆的概率,知ξ的可能取值,且ξ~B(3,$\frac{3}{10}$),
计算对应的概率,写出ξ的分布列,计算数学期望值.

解答 解:(Ⅰ)根据题意,填写列联表如下;

平均车数超过
人数
平均车速不超过
人数
合计
男性驾驶员人数201030
女性驾驶员人数51520
合计252550
计算K2=$\frac{50{×(20×15-10×5)}^{2}}{30×20×25×25}$=$\frac{25}{3}$≈8.333>7.879,
所以有99.5%的把握认为平均车速超过100km/h与性别有关;
(Ⅱ)根据样本估计总体的思想,从高速公路上行驶的大量家用轿车中随即抽取1辆,
驾驶员为女性且车速不超过100km/h的车辆的概率为$\frac{15}{50}=\frac{3}{10}$,
所以ξ的可能取值为0,1,2,3,且ξ~B(3,$\frac{3}{10}$),
∴P(ξ=0)=${C}_{3}^{0}$•${(\frac{3}{10})}^{0}$•${(\frac{7}{10})}^{3}$=$\frac{343}{1000}$,
P(ξ=1)=${C}_{3}^{1}$•$\frac{3}{10}$•${(\frac{7}{10})}^{2}$=$\frac{441}{1000}$,
P(ξ=2)=${C}_{3}^{2}$•${(\frac{3}{10})}^{2}$•$\frac{7}{10}$=$\frac{189}{1000}$,
P(ξ=3)=${C}_{3}^{3}$•${(\frac{3}{10})}^{3}$•${(\frac{7}{10})}^{0}$=$\frac{27}{1000}$;
ξ的分布列为:
ξ0123
P$\frac{343}{1000}$$\frac{441}{1000}$$\frac{189}{1000}$$\frac{27}{1000}$
数学期望为$E(ξ)=0×\frac{343}{1000}+1×\frac{441}{1000}+2×\frac{189}{1000}+3×\frac{27}{1000}=\frac{9}{10}=0.9$;
或$E(ξ)=np=3×\frac{3}{10}=0.9$.

点评 本题考查了二项分布列的性质及其数学期望和独立性检验思想方法,属于中档题.

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