18.(本小题满分 12 分)
甲、乙两个篮球运动员互不影响地在同一位置投球,命中率分别为 $\frac{1}{2}$ 与 $p$ ,且乙投球 2 次均未命中的概率为 $\frac{1}{16}$ .
(I)求乙投球的命中率 $p$ ;
(II)若甲投球 1 次,乙投球 2 次,两人共命中的次数记为 $\xi$ ,求 $\xi$ 的分布列和数学期望.
2008_天津卷 (2008·理)
18.(本小题满分 12 分)
甲、乙两个篮球运动员互不影响地在同一位置投球,命中率分别为 $\frac{1}{2}$ 与 $p$ ,且乙投球 2 次均未命中的概率为 $\frac{1}{16}$ .
(I)求乙投球的命中率 $p$ ;
(II)若甲投球 1 次,乙投球 2 次,两人共命中的次数记为 $\xi$ ,求 $\xi$ 的分布列和数学期望.
【解答】
本小题主要考查随机事件、互斥事件、相互独立事件的概率,离散型随机变量的分布列和数学期望等基础知识,考查运用概率知识解决实际问题的能力。满分 12 分。
(I)解:设"甲投球一次命中"为事件 $A$ ,"乙投球一次命中"为事件 $B$ ,由题意得
$(1-P(B))^{2}=(1-p)^{2}=\frac{1}{16}$,
解得 $p=\frac{3}{4}$ 或 $p=\frac{5}{4}$(舍去),所以乙投球的命中率为 $\frac{3}{4}$ .
( II )解:由题设和( I )知 $P(A)=\frac{1}{2}, P(\bar{A})=\frac{1}{2}, P(B)=\frac{3}{4}, P(\bar{B})=\frac{1}{4}$ .
$\xi$ 可能的取值为 $0,1,2,3$ ,故
$P(\xi=0)=P(\bar{A}) P(\bar{B} \cdot \bar{B})=\frac{1}{2} \times\left(\frac{1}{4}\right)^{2}=\frac{1}{32}$,
$P(\xi=1)=P(A) P(\bar{B} \cdot \bar{B})+C_{2}^{1} P(B) P(\bar{B}) P(\bar{A})$
$=\frac{1}{2} \times\left(\frac{1}{4}\right)^{2}+2 \times \frac{3}{4} \times \frac{1}{4} \times \frac{1}{2}=\frac{7}{32}$ ,
$P(\xi=3)=P(A) P(B \cdot B)=\frac{1}{2} \times\left(\frac{3}{4}\right)^{2}=\frac{9}{32}$,
$P(\xi=2)=1-P(\xi=0)-P(\xi=1)-P(\xi=3)=\frac{15}{32}$.
$\xi$ 的分布列为
| $\xi$ | 0 | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|---|
| $P$ | $\frac{1}{32}$ | $\frac{7}{32}$ | $\frac{15}{32}$ | $\frac{9}{32}$ |
$\xi$ 的数学期望 $E \xi=0 \times \frac{1}{32}+1 \times \frac{7}{32}+2 \times \frac{15}{32}+3 \times \frac{9}{32}=2$ .