一生物学家想要计算一个湖中鱼的条数,在5月1日,她随机地捕捉60条鱼,并对它们作了标记后放回湖中.在9月1日,她再随机地捕捉70条鱼,发现其中3条鱼是有标记的.为了计算5月1日这湖中鱼的条数,她假定5月1日湖中鱼的 $25\%$ 到9月1日已不在湖中(由于死亡和迁出),9月1日湖中鱼的 $40\%$ 5月1日并不在湖中(由于出生和迁入),而且9月1日抽样所得的无标记及有标记的鱼数是有代表性的,这位生物学家算出的5月1日湖中鱼数是多少?
【难度】
【出处】
1990年第8届美国数学邀请赛(AIME)
【标注】
  • 知识点
    >
    计数与概率
    >
    统计
    >
    抽样
【答案】
840
【解析】
设5月1日湖中鱼数为 $m$,9月1日湖中的鱼数为 $n$,则 $\frac{3}{4}m$ 的鱼到9月1日仍在湖中,而 $\left( 1-\frac{2}{5} \right)n$ 的鱼在5月1日就在湖中,即 $\frac{3}{4}m=\left(1-\frac{2}{5} \right)n$,$5m=4n$.
又60条打标记的鱼到9月1日仍有 $60\times \frac{3}{4}=45$ 条在湖中,现由条件,可以认为湖中每70条鱼有3条打标记的鱼,故9月1日的鱼数 $n=70\times \frac{45}{3}=1050$,所以 $m=\frac{4n}{5}=\frac{4\times1050}{5}=840$.
答案 解析 备注
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