甲、乙、丙三人进行羽毛球练习赛,其中两人比赛,另一人当裁判,每局比赛结束时,负的一方在下一局当裁判.设各局中双方获胜的概率均为 $\dfrac{1}{2}$,各局比赛的结果相互独立,第 $1$ 局甲当裁判.
【难度】
【出处】
2013年高考大纲卷(理)
【标注】
  • 知识点
    >
    计数与概率
    >
    随机事件的概率
    >
    条件概率与独立
  • 知识点
    >
    计数与概率
    >
    离散型随机变量
    >
    离散型随机变量的分布列
  • 知识点
    >
    计数与概率
    >
    离散型随机变量
    >
    离散型随机变量的数字特征
  1. 求第 $4$ 局甲当裁判的概率;
    标注
    • 知识点
      >
      计数与概率
      >
      随机事件的概率
      >
      条件概率与独立
    答案
    $ \dfrac{1}{4}$
    解析
    本题考查事件的独立性,分析出第 $4$ 局甲当裁判时,第 $2$ 局与第 $3$ 局甲的胜负情况即可.记 ${A_1}$ 表示事件"第 $2$ 局结果为甲胜",
    ${A_2}$ 表示事件"第 $3$ 局甲参加比赛时,结果为甲负",
    $A$ 表示事件"第 $4$ 局甲当裁判".
    则 $A{ = }{A_1} \cdot {A_2}$.\[\begin{split} P\left(A\right) &= P\left( {{A_1} \cdot {A_2}} \right) \\ & = P\left( {A_1} \right)P\left( {A_2} \right) \\ & = \dfrac{1}{4}.\end{split} \]
  2. $X$ 表示前 $4$ 局中乙当裁判的次数,求 $X$ 的数学期望.
    标注
    • 知识点
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      计数与概率
      >
      离散型随机变量
      >
      离散型随机变量的分布列
    • 知识点
      >
      计数与概率
      >
      离散型随机变量
      >
      离散型随机变量的数字特征
    答案
    $EX= \dfrac{9}{8}$
    解析
    本题考查离散型随机变量的数学期望,分析出乙当裁判的次数与其对应的胜负情况即可.$X$ 的可能取值为 $0,1,2$.
    记 ${A_3}$ 表示事件"第 $3$ 局乙和丙比赛时,结果为乙胜丙",
    ${B_1}$ 表示事件"第 $1$ 局结果为乙胜丙",
    ${B_2}$ 表示事件"第 $2$ 局乙和甲比赛时,结果为乙胜甲",
    ${B_3}$ 表示事件"第 $3$ 局乙参加比赛时,结果为乙负".
    则由独立事件的概率计算公式可得\[\begin{split}P\left( {X = 0} \right) &= P\left( {{B_1} \cdot {B_2} \cdot {A_3}} \right)\\& = P\left( {B_1} \right)P\left( {B_2} \right)P\left( {A_3} \right) \\&= \dfrac{1}{8}, \\ P\left( {X = 2} \right) &= P\left( {\overline {B_1} \cdot {B_3}} \right) \\&= P\left( {\overline {B_1} } \right)P\left( {B_3} \right)\\& = \dfrac{1}{4}, \\ P\left( {X = 1} \right) &\overset{\left[a\right]}= 1 - P\left( {X = 0} \right) - P\left( {X = 2} \right)\\& = 1 - \dfrac{1}{8} - \dfrac{1}{4}\\& = \dfrac{5}{8},\end{split}\](推导中用到:[a])故 $X$ 的数学期望为\[\begin{split}EX& = 0 \cdot P\left( {X = 0} \right) + 1 \cdot P\left( {X = 1} \right) + 2 \cdot P\left( {X = 2} \right) \\&= \dfrac{9}{8}.\end{split}\]
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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