某联欢晚会举行抽奖活动,举办方设置了甲、乙两种抽奖方案,方案甲的中奖率为 $\dfrac{2}{3}$,中奖可以获得 $2$ 分;方案乙的中奖率为 $\dfrac{2}{5}$,中奖可以获得 $3$ 分;未中奖则不得分.每人有且只有一次抽奖机会,每次抽奖中奖与否互不影响,晚会结束后凭分数兑换奖品.
【难度】
【出处】
2013年高考福建卷(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
  • 题型
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    计数与概率
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    概率计算题
  • 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
  • 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
  • 题型
    >
    计数与概率
  1. 若小明选择方案甲抽奖,小红选择方案乙抽奖,记他们的累计得分为 $X$,求 $X \leqslant 3$ 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
    • 题型
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      计数与概率
      >
      概率计算题
    答案
    $\dfrac{11}{15}$.
    解析
    本题考查事件的独立性,直接写出满足题意的 $X$ 的所有情况,逐一求概率即可.由已知得,小明中奖的概率为 $\dfrac{2}{3}$,小红中奖的概率为 $\dfrac{2}{5}$,且两人中奖与否互不影响.
    记"这 $2$ 人的累计得分 $X \leqslant 3$ "的事件为 $A$,
    则事件 $A$ 包含有“$X = 0$”,“$X = 2$”,“$X = 3$”三个两两互斥的事件,
    根据事件的独立性及对立事件的概率求得\[\begin{split}P\left( {X = 0} \right) &= \left( {1 - \dfrac{2}{3}} \right) \times \left( {1 - \dfrac{2}{5}} \right) = \dfrac{1}{5}, \\ P\left( {X = 2} \right) &= \dfrac{2}{3} \times \left( {1 - \dfrac{2}{5}} \right) = \dfrac{2}{5}, \\ P\left( {X = 3} \right) &= \left( {1 - \dfrac{2}{3}} \right) \times \dfrac{2}{5} = \dfrac{2}{15},\end{split}\]所以\[\begin{split}P\left( A \right) = P\left( {X = 0} \right) + { }P\left( {X = 2} \right) + { }P\left( {X = 3} \right) = \dfrac{11}{15},\end{split}\]即这 $2$ 人的累计得分 $X \leqslant 3$ 的概率为 $\dfrac{11}{15}$.
  2. 若小明、小红两人都选择方案甲或都选择方案乙进行抽奖,问:他们选择何种方案抽奖,累计得分的数学期望较大?
    标注
    • 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
    • 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
    • 题型
      >
      计数与概率
    答案
    他们都选择方案甲进行抽奖时,累计得分的数学期望较大.
    解析
    本题考查离散型随机变量的分布列及数学期望,分别算出分布列并计算期望即可.设小明、小红都选择方案甲所获得的累计得分为 ${X_1}$,都选择方案乙所获得的累计得分为 ${X_2}$.则 ${X_1}$,${X_2}$ 的分布列如下:\[\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline
    {X_1}&0&2&4 \\ \hline
    P&\dfrac{1}{9}&\dfrac{4}{9}&\dfrac{4}{9} \\ \hline
    \end{array}\]\[\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline {X_2}&0&3&6\\ \hline
    P&\dfrac{9}{25}&\dfrac{12}{25}&\dfrac{4}{25}\\ \hline
    \end{array}\]数学期望为\[\begin{split}E\left( {X_1} \right)& = 0 \times \frac{1}{9} + 2 \times \dfrac{4}{9} + 4 \times \dfrac{4}{9} = \dfrac{8}{3}, \\ E\left( {X_2} \right) &= 0 \times \frac{9}{25}{ + }3 \times \frac{12}{25}{ + }6 \times \frac{4}{25} =\frac{12}{5}.\end{split}\]因为 $E\left( {X_1} \right) > E\left( {X_2} \right)$,所以他们都选择方案甲进行抽奖时,累计得分的数学期望较大.
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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