20.(12分)某车间甲组有 10 名工人,其中有 4 名女工人;乙组有 5 名工人,其中有 3 名女工人,现采用分层抽样方法(层内采用不放回简单随机抽样)从甲、乙两组中共抽取 3 名工人进行技术考核。
(I)求从甲、乙两组各抽取的人数;
(II)求从甲组抽取的工人中恰有 1 名女工人的概率;
(III)记 $\xi$ 表示抽取的 3 名工人中男工人数,求 $\xi$ 的分布列及数学期望。
(12分)某车间甲组有 10 名工人,其中有 4 名女工人…——2009 高考数学第 20 题答案解析
2009_旧全国 II 卷 (2009·理)
完整解析 · 逐步详解
【考点】B3:分层抽样方法;CG:离散型随机变量及其分布列;CH:离散型随机变量的期望与方差。
【专题】11:计算题;48:分析法.
【分析】(I)这一问较简单,关键是把握题意,理解分层抽样的原理即可.另外要注意此分层抽样与性别无关。
(II)在第一问的基础上,这一问处理起来也并不困难。直接在男工里面抽取一人,在女工里面抽取一人,除以在总的里面抽取 2 人的种数即可得到答案
(III)求 $\xi$ 的数学期望.因为 $\xi$ 的可能取值为 $0,1,2$ ,3.分别求出每个取值的概率,然后根据期望公式求得结果即可得到答案。
【解答】解:(I )因为甲组有 10 名工人,乙组有 5 名工人,从甲、乙两组中共抽取 3 名工人进行技术考核,根据分层抽样的原理可直接得到,在甲中抽取2名,乙中抽取1名。
(II)因为由上问求得;在甲中抽取2名工人,
故从甲组抽取的工人中恰有1名女工人的概率 $\mathrm{P}=\frac{\mathrm{C}_{4}^{1} \cdot \mathrm{C}_{6}^{1}}{\mathrm{C}_{10}^{2}}=\frac{8}{15}$
(III)$\xi$ 的可能取值为 $0,1,2,3$
$P(\xi=0)=\frac{C_{4}^{2}}{C_{10}^{2}} \cdot \frac{C_{3}^{1}}{C_{5}^{1}}=\frac{6}{75}$ ,
$P(\xi=1)=\frac{C_{4}^{1} C_{6}^{1}}{C_{10}^{2}} \cdot \frac{C_{3}^{1}}{C_{5}^{1}}+\frac{C_{4}^{2}}{C_{10}^{2}} \cdot \frac{C_{2}^{1}}{C_{5}^{1}}=\frac{28}{75}$,
$P(\xi=3)=\frac{C_{6}^{2}}{C_{10}^{2}} \cdot \frac{C_{2}^{1}}{C_{5}^{1}}=\frac{10}{75}$,
$P(\xi=2)=1-P(\xi=0)-P(\xi=1)-P(\xi=3) \frac{31}{75}$
| $\xi$ | 0 | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|---|
| $P$ | $\frac{6}{75}$ | $\frac{28}{75}$ | $\frac{31}{75}$ | $\frac{10}{75}$ |
故 $\mathrm{E} \xi=0 \times \frac{6}{75}+1 \times \frac{28}{75}+2 \times \frac{31}{75}+3 \times \frac{10}{75}=\frac{8}{5}$ .
【点评】本题较常规,比08年的概率统计题要容易.在计算 $\mathrm{P}(\xi=2)$ 时,采用求反面的方法,用直接法也可,但较繁琐.考生应增强灵活变通的能力.