某算法的程序框图如图所示,其中输入的变量 $x$ 在 $1$,$2$,$3$,$ \cdots$,$24$ 这 $24$ 个整数中等可能随机产生. 
【难度】
【出处】
2013年高考四川卷(文)
【标注】
  1. 分别求出按程序框图正确编程运行时输出 $y$ 的值为 $i$ 的概率 ${P_i}\left( {i = 1,2,3} \right)$;
    标注
    答案
    输出 $y$ 的值为 $1$ 的概率为 $P_1=\dfrac{1}{2}$,输出 $y$ 的值为 $ 2 $ 的概率为 $P_2=\dfrac{1}{3}$,输出 $y$ 的值为 $ 3 $ 的概率为 $P_3=\dfrac{1}{6}$
    解析
    根据程序框图知,输入的变量是奇数时,输出的结果是 $1$,输入的变量是偶数且为 $3$ 的倍数时,输出的结果是 $3$,其他情况输出的结果是 $2$.变量 $x$ 是在 $1$,$2$,$3$,$ \cdots$,$24$ 这 $ 24 $ 个整数中随机产生的一个数,共有 $ 24 $ 种可能.根据程序框图可知,当 $x$ 从 $1$,$3$,$5$,$7$,$9$,$11$,$13$,$15$,$17$,$19$,$21$,$23$ 这 $ 12 $ 个数中产生时,输出 $y$ 的值为 $ 1 $,故\[{P_1}\overset {\left[a\right]} = \dfrac{1}{2};\](推导中用到 $ \left[a\right] $.)当 $x$ 从 $2$,$4$,$8$,$10$,$14$,$16$,$20$,$22$ 这 $ 8 $ 个数中产生时,输出 $y$ 的值为 $ 2 $,故\[{P_2} = \dfrac{1}{3};\]当 $x$ 从 $6$,$12$,$18$,$24$ 这 $ 4 $ 个数中产生时,输出 $y$ 的值为 $ 3 $,故\[{P_3} = \dfrac{1}{6}.\]所以输出 $y$ 的值为 $1$ 的概率为 $\dfrac{1}{2}$,输出 $y$ 的值为 $ 2 $ 的概率为 $\dfrac{1}{3}$,输出 $y$ 的值为 $ 3 $ 的概率为 $\dfrac{1}{6}$.
  2. 甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编写程序重复运行 $n$ 次后,统计记录了输出 $y$ 的值为 $i\left( {i = 1,2,3} \right)$ 的频数.以下是甲、乙所作频数统计表的部分数据.
    甲的频数统计表(部分)\[ \begin{array}{|c|c|c|c|} \hline
    运行次数 n & 输出 y 的值为 1 的频数 & 输出 y 的值为 2 的频数 & 输出 y 的值为 3 的频数 \\ \hline
    30 & 14 & 6 & 10 \\ \hline
    \cdots & \cdots & \cdots & \cdots \\ \hline
    2100 & 1027 & 376 & 697 \\ \hline
    \end{array}\]乙的频数统计表(部分)\[\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline
    运行次数 n & 输出 y 的值为 1 的频数 & 输出 y 的值为 2 的频数 & 输出 y 的值为 3 的频数 \\ \hline
    30 & 12 & 11 & 7 \\ \hline
    \cdots & \cdots & \cdots & \cdots \\ \hline
    2100 & 1051 & 696 & 353 \\ \hline
    \end{array}\]当 $n = 2100$ 时,根据表中的数据,分别写出甲、乙所编程序各自输出 $y$ 的值为 $i\left( {i = 1,2,3} \right)$ 的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编写程序符合算法要求的可能性较大.
    标注
    答案
    当 $n = 2100$ 时,甲、乙所编程序各自输出 $y$ 的值为 $i\left( {i = 1,2,3} \right)$ 的频率如下:\[ \begin{array}{|c|c|c|c|} \hline & 输出 y 的值为 1 的频率 & 输出 y 的值为 2 的频率 & 输出 y 的值为 3 的频率 \\ \hline甲 & \frac{1027}{2100} & \frac{376}{2100} & \frac{697}{2100} \\ \hline乙& \frac{1051}{2100} & \frac{696}{2100} & \frac{353}{2100} \\ \hline\end{array}\]比较频率趋势与概率,可得乙同学所编程序符合算法要求的可能性较大
    解析
    当输入次数比较大时,符合要求的算法统计的频率值应更接近其概率值,由统计数据猜测甲同学的算法可能把输出结果 $2$ 和 $3$ 的情况弄颠倒了.当 $n = 2100$ 时,甲、乙所编程序各自输出 $y$ 的值为 $i\left( {i = 1,2,3} \right)$ 的频率如下:\[ \begin{array}{|c|c|c|c|} \hline & 输出 y 的值为 1 的频率 & 输出 y 的值为 2 的频率 & 输出 y 的值为 3 的频率 \\ \hline甲 & \frac{1027}{2100} & \frac{376}{2100} & \frac{697}{2100} \\ \hline乙& \frac{1051}{2100} & \frac{696}{2100} & \frac{353}{2100} \\ \hline\end{array}\]比较频率趋势与概率,可得乙同学所编程序符合算法要求的可能性较大.
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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