6. 在有奖摸彩中,一期(发行10000张彩票为一期)有200个奖品是5元的,20个奖品是25元的,5个奖品是100元的.在不考虑获利的前提下,一张彩票的合理价格是多少元?
分析:这是同学们身边常遇到的现实问题,比如福利彩票、足球彩票、奥运彩票等等.一般来说,出台各种彩票,政府要从中收取一部分资金用于公共福利事业,同时也要考虑工作人员的工资等问题.本题的“不考虑获利”的意思是指:所收资金全部用于奖品方面的费用![]()
解:设一张彩票中奖额为随机变量ξ,显然ξ所有可能取的值为0,5,25,100
依题
意,可得ξ的分布列为
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ξ |
0 |
5 |
25 |
100 |
|
P |
|
|
|
|
![]()
答:一张彩票的合理价格是0.2元.
5. 有A、B两种钢筋,从中取等量样品检查它们的抗拉强度,指标如下:
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ξA |
110 |
120 |
125 |
130 |
135 |
|
ξB |
100 |
115 |
125 |
130 |
145 |
|
P |
0.1 |
0.2 |
0.4 |
0.1 |
0.2 |
|
P |
0.1 |
0.2 |
0.4 |
0.1 |
0.2 |
其中ξA、ξB分别表示A、B两种钢筋的抗拉强度.在使用时要求钢筋的抗拉强度不低于120,试比较A、B两种钢筋哪一种质量较好![]()
分析: 两个随机变量ξA和ξB&都以相同的概率0.1,0.2,0.4,0.1,0.2取5个不同的数值.ξA取较为集中的数值110,120,125,130,135;ξB取较为分散的数值100,115,125,130,145.直观上看,猜想A种钢筋质量较好.但猜想不一定正确,需要通过计算来证明我们猜想的正确性![]()
解:先比较ξA与ξB的期望值,因为
EξA=110×0.1+120×0.2+125×0.4+130×0.1+135×0.2=125,
EξB=100×0.1+115×0.2+125×0.4十130×0.1+145×0.2=125.
所以,它们的期望相同.再比较它们的方差.因为
DξA=(110-125)2×0.1+(120-125) 2 ×0.2+(130-125) 2×0.1+(135-125) 2×0.2=50,
DξB=(100-125)2×0.1+(110-125) 2 ×0.2+(130-125) 2×0.1+(145-125) 2×0.2=165.
所以,DξA < DξB.因此,A种钢筋质量较好![]()
例1.设随机变量ξ的分布列为
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ξ |
1 |
2 |
… |
n |
|
P |
|
|
… |
|
求Dξ![]()
解:(略)
![]()
例2.已知离散型随机变量
的概率分布为
|
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1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
离散型随机变量
的概率分布为
|
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3.7 |
3.8 |
3.9 |
4 |
4.1 |
4.2 |
4.3 |
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
求这两个随机变量期望、均方差与标准差![]()
解:
;
;![]()
![]()
;
=0.04,
.
点评:本题中的
和
都以相等的概率取各个不同的值,但
的取值较为分散,
的取值较为集中.
,
,
,方差比较清楚地指出了
比
取值更集中.
=2,
=0.02,可以看出这两个随机变量取值与其期望值的偏差 ![]()
例3.
甲、乙两射手在同一条件下进行射击,分布列如下:射手甲击中环数8,9,10的概率分别为0.2,0.6,0.2;射手乙击中环数8,9,10的概率分别为0.4,0.2,0.24
用击中环数的期望与方差比较两名射手的射击水平![]()
解:![]()
+(10-9)
;
同理有![]()
![]()
由上可知,
,![]()
所以,在射击之前,可以预测甲、乙两名射手所得的平均环数很接近,均在9环左右,但甲所得环数较集中,以9环居多,而乙得环数较分散,得8、10环地次数多些.
点评:本题中,
和
所有可能取的值是一致的,只是概率的分布情况不同.
=9,这时就通过
=0.4和
=0.8来比较
和
的离散程度,即两名射手成绩的稳定情况 ![]()
例4.A、B两台机床同时加工零件,每生产一批数量较大的产品时,出次品的概率如下表所示:
A机床 B机床
|
次品数ξ1 |
0 |
1 |
2 |
3 |
|
次品数ξ1 |
0 |
1 |
2 |
3 |
|
概率P |
0.7 |
0.2 |
0.06 |
0.04 |
|
概率P |
0.8 |
0.06 |
0.04 |
0.10 |
问哪一台机床加工质量较好![]()
解: Eξ1=0×0.7+1×0.2+2×0.06+3×0.04=0.44,
Eξ2=0×0.8+1×0.06+2×0.04+3×0.10=0.44.
它们的期望相同,再比较它们的方差![]()
Dξ1=(0-0.44)2×0.7+(1-0.44)2×0.2+(2-0.44)2
×0.06+(3-0.44)2×0.04=0.6064,
Dξ2=(0-0.44)2×0.8+(1-0.44)2×0.06+(2-0.44)2
×0.04+(3-0.44)2×0.10=0.9264.
∴Dξ1< Dξ2 故A机床加工较稳定、质量较好.