離散型隨機變量的數(shù)學(xué)期望的求法是每年各省高考題考查概率統(tǒng)計必考的一個內(nèi)容,所以熟悉其題型、摸透其考查方式是很有必要的。
考點一、基本題型——確定隨機變量分布列不設(shè)防
求離散型隨機變量的數(shù)學(xué)期望的關(guān)鍵是確定隨機變量的分布列,如果隨機變量取值時所對應(yīng)的概率值較容易求出,則這種題屬于較容易的題型。
例1“過橋米線”是云南人民一種非常喜愛的餐飲食品,在云南某地區(qū)“過橋米線”分為A,B,C,D,E五種品牌的店,其中A品牌店40家,B品牌店30家,C品牌店25家,D品牌店5家。
(1)為了加強對食品衛(wèi)生的監(jiān)督管理工作,該地區(qū)的食品安全管理局決定對這100家“過橋米線”專營店采用分層抽樣的方式進行抽樣調(diào)查,被調(diào)查的店共有20家,則B,C品牌店各應(yīng)抽取多少家?
(2)為了使經(jīng)營更豐富,更具吸引力,所有40家A品牌店舉辦優(yōu)惠活動:在一個盒中裝有形狀、大小相同的4個白球與6個紅球。顧客可以一次性從盒中抽取3個球,若3個球均為紅色則打五折,2紅球1白球則打八折,1紅球2白球則打九折,其余情況沒有折扣。設(shè)所抽取的紅球的個數(shù)為X,求X的數(shù)學(xué)期望。
考點二、與統(tǒng)計知識相結(jié)合——側(cè)重隨機變量概率值的求法
許多考查數(shù)學(xué)期望的主觀綜合題,其背景往往不是單純求概率值套公式得出數(shù)學(xué)期望值,而是以其他知識為背景,通過知識交匯的形式來考查求解數(shù)學(xué)期望,而這些交匯知識最多的是統(tǒng)計知識,比如頻率分布直方圖、線性回歸及正態(tài)分布等。
例2某高中學(xué)校為了解高二學(xué)生數(shù)學(xué)的學(xué)業(yè)水平達標情況,對全體高二學(xué)生進行了一次模擬考試,成績出來后進行了分析,測試成績X服從正態(tài)分布N(70,σ2)(滿分為100分),且P(X<60)=0.1,P(X≥90)=0.04,現(xiàn)從高二學(xué)生中隨機抽取3人。
(1)若事件A=“抽取的3位同學(xué)的數(shù)學(xué)成績在區(qū)間[70,80),[80,90),[90,100]內(nèi)各有1位”,求P (A)。
(2)若抽到的3位同學(xué)數(shù)學(xué)成績在區(qū)間[60,80]內(nèi)的人數(shù)為ξ,求隨機變量∈的分布列和數(shù)學(xué)期望。
解析:(1)由題知,P(70≤X<80)=1/2一P (X<60) =0.4,而P(X≥90)=0.04,所以P(80≤X<90) =0.1 0.04一0.06,所以P (A)=A3×0.4×0.06×0.04=0.005 76.
(2)因為P(60≤X≤80) =1- 2P (X<60)=0.2,所以ξ服從二項分布B(3,0.2),且ξ=0,1,2,3,P(ξ=0)=0.83=0.512,P(ξ=1)=3×0.2×0.82=0. 384,P(ξ=2)=3×0.22×0.8=0.096,P(ξ=3)=0.23 =0.008,所以ξ的分布列如表1所示,ξ的數(shù)學(xué)期望為E(ξ)=3×0.2=0.6。
總之,統(tǒng)計知識與概率的交匯為目前高考考查概率主觀題型的熱點,所以同學(xué)們在平時的訓(xùn)練與學(xué)習(xí)中,要側(cè)重于統(tǒng)計知識與概率的交匯題型。
作者單位:河北省青縣第一中學(xué)