20.(12分)甲、乙、丙三人进行羽毛球练习赛,其中两人比赛,另一人当裁判,每局比赛结束时,负的一方在下一局当裁判,设各局中双方获胜的概率均为 $\frac{1}{2}$ ,各局比赛的结果都相互独立,第1局甲当裁判.
(I)求第4局甲当裁判的概率;
(II)X表示前4局中乙当裁判的次数,求X的数学期望。
(12分)甲、乙、丙三人进行羽毛球练习赛,其中两人比赛,另…——2013 高考数学第 20 题答案解析
2013_大纲版 (2013·理)
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【考点】CB:古典概型及其概率计算公式;CH:离散型随机变量的期望与方差
【专题】51:概率与统计.
【分析】(I)令 $\mathrm{A}_{1}$ 表示第 2 局结果为甲获胜, $\mathrm{A}_{2}$ 表示第 3 局甲参加比赛时,结果为甲负, A 表示第4局甲当裁判,分析其可能情况,每局比赛的结果相互独
立且互斥,利用独立事件、互斥事件的概率求解即可.
(II)X的所有可能值为 $0,1,2$ .分别求出X取每一个值的概率,列出分布列后求出期望值即可。
【解答】解:(I)令 $\mathrm{A}_{1}$ 表示第 2 局结果为甲获胜. $\mathrm{A}_{2}$ 表示第 3 局甲参加比赛时,结果为甲负。A表示第4局甲当裁判。
则 $\mathrm{A}=\mathrm{A}_{1} \bullet \mathrm{~A}_{2}, \mathrm{P}(\mathrm{A})=\mathrm{P}\left(\mathrm{A}_{1} \bullet \mathrm{~A}_{2}\right)=\mathrm{P}\left(\mathrm{A}_{1}\right) \mathrm{P}\left(\mathrm{A}_{2}\right)=\frac{1}{4}$ ;
(II)X的所有可能值为 $0,1,2$ .令 $\mathrm{A}_{3}$ 表示第 3 局乙和丙比赛时,结果为乙胜
$\mathrm{B}_{1}$ 表示第 1 局结果为乙获胜, $\mathrm{B}_{2}$ 表示第 2 局乙和甲比赛时,结果为乙胜, $\mathrm{B}_{3}$ 表示第 3 局乙参加比赛时,结果为乙负,
则 $P(X=0)=P\left(B_{1} B_{2} \overline{B_{3}}\right)=P\left(B_{1}\right) P\left(B_{2}\right) P\left(\overline{B_{3}}\right)=\frac{1}{8}$ .
$P(X=2)=P\left(\overline{B_{1}} B_{3}\right)=P\left(\overline{B_{1}}\right) P\left(B_{3}\right)=\frac{1}{4}$ .
$P(X=1)=1-P(X=0)-P(X=2)=\frac{5}{8}$ .
从而 $\mathrm{EX}=0 \times \frac{1}{8}+1 \times \frac{5}{8}+2 \times \frac{1}{4}=\frac{9}{8}$ 。
【点评】本题考查互斥、独立事件的概率,离散型随机变量的分布列和期望等知识,同时考查利用概率知识解决问题的能力.