(2)若从车速在[80,90)的车辆中任意抽取3辆,求车速在[80,85)和[85,90)内都有车辆的概率.
(3)若从车速在[70,80)的车辆中任意抽取3辆,求车速在[75,80)的车辆数的数学期望. [解析] (1)此研究性学习小组在采样中,用到的抽样方法是系统抽样. 这40辆小型汽车车速众数的估计值为87.5,中位数的估计值为87.5.
(2)车速在[80,90)的车辆共有(0.2+0.3)×40=20辆,速度在[80,85),[85,90)内的车辆分别有8辆和12辆.
记从车速在[80,90)的车辆中任意抽取3辆车,车速在[80,85)内的有2辆,在[85,90)内的有1辆为事件A,车速在[80,85)内的有1辆,在[85,90)内的有2辆为事件B,
C8C12C8C1286472则P(A)+P(B)=3+3==.
C20C20114095
(3)车速在[70,80)的车辆共有6辆,车速在[70,75)和[75,80)的车辆分别有2辆和4辆,若从车速在[70,80)的车辆中任意抽取3辆,设车速在[75,80)的车辆数为X,则X的可能取值为1、2、3.
C2×C441
P(X=1)=3==,
C6205C2×C4123
P(X=2)=3==,
C6205C2×C441
P(X=3)=3==,
C6205故分布列为
0
3
1
2
2
1
21
12
X P 1 1 52 3 53 1 5131
∴车速在[75,80)的车辆数的数学期望为E(X)=1×+2×+3×=2.
555
21.(本题满分12分)(2015·洛阳市期末)在某学校的一次选拔性考试中,随机抽取了100名考生的成绩(单位:分),并把所得数据列成了如下表所示的频数分布表: 组别 频数 [40,50) 5 [50,60) 18 [60,70) 28 [70,80) 26 [80,90) 17 [90,100] 6 -2
(1)求抽取的样本平均数x和样本方差s(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);
(2)已知这次考试共有2000名考生参加,如果近似地认为这次成绩z服从正态分布
N(μ,σ2)(其中μ近似为样本平均数x,σ2近似为样本方差s2),且规定82.7分是复试
线,那么在这2000名考生中,能进入复试的有多少人?(附:161≈12.7,若z~N(μ,σ),
11
2
-
则P(μ-σ (3)已知样本中成绩在[90,100]中的6名考生中,有4名男生,2名女生,现从中选3人进行回访,记选出的男生人数为ξ,求ξ的分布列与期望E(ξ). -2 [解析] (1)样本平均数x和样本方差s分别为 - x=45×0.05+55×0.18+65×0.28+75×0.26+85×0.17+95×0.06=70, s2=(-25)2×0.05+(-15)2×0.18+(-5)2×0.28+52×0.26+152×0.17+252×0.06 =161, 1-0.6826 (2)由(1)知,z~N(70,161),从而P(z>82.7)==0.1587, 2能进入复试的人数为2000×0.1587≈317. (3)显然ξ的取值为1,2,3, C4·C21C4·C23C41 P(ξ=1)=3=,P(ξ=2)=3=,P(ξ=3)=3=, C65C65C65ξ的分布列为 ξ 1 1 52 3 53 1 51 2 2 1 3 P 131所以E(ξ)=1×+2×+3×=2. 555 22.(本题满分12分)(2015·湖北理,20)某厂用鲜牛奶在某台设备上生产A,B两种奶制品.生产1吨A产品需鲜牛奶2吨,使用设备1小时,获利1 000元;生产1吨B产品需鲜牛奶1.5吨,使用设备1.5小时,获利1 200元.要求每天B产品的产量不超过A产品产量的2倍,设备每天生产A,B两种产品时间之和不超过12小时.假定每天可获取的鲜牛奶数量W(单位:吨)是一个随机变量,其分布列为 W P 12 0.3 15 0.5 18 0.2 该厂每天根据获取的鲜牛奶数量安排生产,使其获利最大,因此每天的最大获利Z(单位:元)是一个随机变量. (1)求Z的分布列和均值; (2)若每天可获取的鲜牛奶数量相互独立,求3天中至少有1天的最大获利超过10 000元的概率. [分析] 本题主要考查随机变量及其分布列、线性规划.考查考生的应用意识、数据处理能力及转化化归思想 (1)依据题意列出不等式组,并写出目标函数;分类讨论,通过可行域得出最大获利Z 12 的不同取值,从而得到最大获利Z的分布列;由随机变量的期望公式可求出数学期望.(2)由(1)中结论得到一天最大获利超过10 000元的概率,由对立事件和二项分布的概率计算公式可得到3天中至少有1天最大获利超过10 000元的概率. [解析] (1)设每天A,B两种产品的生产数量分别为x,y,相应的获利为z,则有 ??2x+1.5y≤W, ?x+1.5y≤12, (1) ?2?x-y≥0,x≥0,y≥0. 目标函数为z=1 000x+1 200y. 图1 图2 图3 当W=12时,(1)表示的平面区域如图1, 三个顶点分别为A(0,0),B(2.4,4.8),C(6,0). 将z=1 000x+1 200y变形为 y=-5 z6 x+ 1 200 , 当x=2.4,y=4.8时, 直线l:y=-56x+z1 200,在y轴上截距最大, 13 最大获利Z=zmax=2.4×1 000+4.8×1 200=8 160(元). 当W=15时,(1)表示的平面区域如图2, 三个顶点分别为A(0,0),B(3,6),C(7.5,0). 5z将z=1 000x+1 200y变形为y=-x+, 61 200 5z当x=3,y=6时,直线l:y=-x+在y轴上的截距最大,最大获利Z=zmax=3×1 61 200000+6×1 200=10 200(元). 当W=18时 ,(1)表示的平面区域如图3, 四个顶点分别为A(0,0),B(3,6),C(6,4),D(9,0). 5z将z=1 000x+1 200y变形为y=-x+, 61 200 5z当x=6,y=4时,直线l:y=-x+在y轴上的截距最大,最大获利Z=zmax=6×1 61 200000+4×1 200=10 800. 故最大获利Z的分布列为 Z P 8 160 0.3 10 200 0.5 10 800 0.2 因此,E(Z)=8 160×0.3+10 200×0.5+10 800×0.2=9 708. (2)由(1)知,一天最大获利超过10 000元的概率p1=P(Z>10 000)=0.5+0.2=0.7,由二项分布,3天中至少有1天最大获利超过10 000元的概率为p=1-(1-p1)=1-0.3=0.973. 3 3 14