一个口袋中装有大小相同的n个红球(n≥5且n∈N)和5个白球,一次摸奖从中摸两个球,两个球的颜色不同则为中奖.
(I)试用n表示一次摸奖中奖的概率p;
(II)记从口袋中三次摸奖(每次摸奖后放回)恰有一次中奖的概率为m,用p表示恰有一次中奖的概率m,求m的最大值及m取最大值时p、n的值;
(III)当n=15时,将15个红球全部取出,全部作如下标记:记上i号的有i个(i=1,2,3,4),共余的红球记上0号.并将标号的15个红球放人另一袋中,现从15个红球的袋中任取一球,ξ表示所取球的标号,求ξ的分布列、期望和方差.
网友回答
解:(I)一次摸奖从n+5个球中任取两个,有Cn+52种方法,它们是等可能的,其中两个球的颜色不同的方法有Cn1C51种,
∴一次摸奖中奖的概率P==;
(II)设每次摸奖中奖的概率为p(0<p<1),三次摸奖中(每次摸奖后放回)恰有一次中奖的概率是
m==3p3-6p2+3p(0<p<1)
求导数可得m′=3(p-1)(3p-1)
∴函数在(0,)上为增函数,在(,1)上为减函数
∴p=时,即=,即n=20时,mmax=;
(III)记上0号的有5个红球,从中任取一球,有15种取法,它们是等可能的
故ξ的分布列是
ξ01234P∴Eξ=0×+1×+2×+3×+4×=2
Dξ=(0-2)2×+(1-2)2×+(2-2)2×+(3-2)2×+(4-2)2×=.
解析分析:(I)计算出从n+5个球中任取两个的方法数和其中两个球的颜色不同的方法,由古典概型公式,代入数据得到一次摸奖中奖的概率;(II)求出三次摸奖中(每次摸奖后放回)恰有一次中奖的概率,利用导数确定函数的单调性,即可求出其最大值及相应的p值;(III)记上0号的有5个红球,从中任取一球,有15种取法,它们是等可能的,确定变量的取值,求出相应的概率,可得ξ的分布列、期望和方差.
点评:本题考查概率知识,考查学生的计算能力,求离散型随机变量期望的步骤:①确定离散型随机变量的取值;②写出分布列,并检查分布列的正确与否,即看一下所有概率的和是否为1;③求出期望.