从甲地到乙地要经过 $3$ 个十字路口,设各路口信号灯工作相互独立,且在各路口遇到红灯的概率分别为 $\dfrac12,\dfrac13,\dfrac14$.
【难度】
【出处】
2017年高考天津卷(理)
【标注】
  • 知识点
    >
    计数与概率
    >
    离散型随机变量
    >
    离散型随机变量的分布列
  • 知识点
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    计数与概率
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    离散型随机变量
    >
    离散型随机变量的数字特征
  • 题型
    >
    计数与概率
  • 知识点
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    计数与概率
    >
    随机事件的概率
    >
    条件概率与独立
  • 题型
    >
    计数与概率
  1. 记 $X$ 表示一辆车从甲地到乙地遇到红灯的个数,求随机变量 $X$ 的分布列和数学期望;
    标注
    • 知识点
      >
      计数与概率
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      离散型随机变量
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      离散型随机变量的分布列
    • 知识点
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      计数与概率
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      离散型随机变量
      >
      离散型随机变量的数字特征
    • 题型
      >
      计数与概率
    答案
    $\begin{array}{|c|c|c|c|c|}\hline X&0&1&2&3\\ \hline P&\dfrac14&\dfrac{11}{24}&\dfrac14&\dfrac{1}{24}\\ \hline\end{array}$
    $E(X)=\dfrac{13}{12}$.
    解析
    随机变量 $X$ 的所有可能取值为 $0,1,2,3$,则\[\begin{split}&P(X=0)=\dfrac12\cdot\dfrac23\cdot\dfrac34=\dfrac14,\\&P(X=1)=\dfrac12\cdot\dfrac23\cdot\dfrac34+\dfrac12\cdot\dfrac13\cdot\dfrac34+\dfrac12\cdot\dfrac23\cdot\dfrac14=\dfrac{11}{24},\\&P(X=2)=\dfrac12\cdot\dfrac13\cdot\dfrac34+\dfrac12\cdot\dfrac23\cdot\dfrac14+\dfrac12\cdot\dfrac13\cdot\dfrac14=\dfrac{1}{4},\\&P(X=3)=\dfrac12\cdot\dfrac13\cdot\dfrac14=\dfrac{1}{24},\end{split}\]因此,随机变量 $X$ 的分布列为$$\begin{array}{|c|c|c|c|c|}\hline X&0&1&2&3\\ \hline P&\dfrac14&\dfrac{11}{24}&\dfrac14&\dfrac{1}{24}\\ \hline\end{array}$$数学期望$E(X)=0\cdot\dfrac14+1\cdot\dfrac{11}{24}+2\cdot\dfrac14+3\cdot\dfrac{1}{24}=\dfrac{13}{12}$.
  2. 若有 $2$ 辆车独立地从甲地到乙地,求这 $2$ 辆车共遇到 $1$ 个红灯的概率.
    标注
    • 知识点
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      计数与概率
      >
      随机事件的概率
      >
      条件概率与独立
    • 题型
      >
      计数与概率
    答案
    $\dfrac{11}{48}$
    解析
    由第一小问知,任何一辆车从甲地到乙地不遇见红灯的概率为 $\dfrac14$,遇见一个红灯的概率为 $\dfrac{11}{24}$.
    设这两辆车共遇见 $1$ 个红灯为事件 $A$,则 $P(A)=2\cdot\dfrac14\cdot\dfrac{11}{24}=\dfrac{11}{48}$.
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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