(18).(本小题满分 12 分)某射手每次射击击中目标的概率是 $\frac{2}{3}$ ,且各次射击的结果互不影响。
(I)假设这名射手射击 5 次,求恰有 2 次击中目标的概率
(II)假设这名射手射击 5 次,求有 3 次连续击中目标。另外 2 次未击中目标的概率;
(III)假设这名射手射击 3 次,每次射击,击中目标得 1 分,未击中目标得 0 分,在 3次射击中,若有 2 次连续击中,而另外 1 次未击中,则额外加 1 分;若 3 次全击中,则额外加 3 分,记 $\xi$ 为射手射击 3 次后的总的分数,求 $\xi$ 的分布列。
(18).(本小题满分 12 分)某射手每次射击击中目标的…——2010 高考数学第 17 题答案解析
2010_天津卷 (2010·理)
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【解答】
本小题主要考查二项分布及其概率计算公式、离散型随机变量的分布列、互斥事件和相互独立事件等基础知识,考查运用概率知识解决实际问题的能力,满分 12 分。
(1)解:设 $X$ 为射手在 5 次射击中击中目标的次数,则 $X \sim B\left(5, \frac{2}{3}\right)$ .在 5 次射击中,恰有 2 次击中目标的概率
$$ P(X=2)=C_{5}^{2} \times\left(\frac{2}{3}\right)^{2} \times\left(1-\frac{2}{3}\right)^{2}=\frac{40}{243} $$
(II)解:设"第 $i$ 次射击击中目标"为事件 $A_{i}(i=1,2,3,4,5)$ ;"射手在 5 次射击中,有 3 次连续击中目标,另外 2 次未击中目标"为事件 $A$ ,则
$$ \begin{aligned} P(A) & =P\left(A_{1} A_{2} A_{3} \overline{A_{4}} \overline{A_{5}}\right)+P\left(\overline{A_{1}} A_{2} A_{3} A_{4} \overline{A_{5}}\right)+P\left(\overline{A_{1}} \overline{A_{2}} A_{3} A_{4} A_{5}\right) \\ & =\left(\frac{2}{3}\right)^{3} \times\left(\frac{1}{3}\right)^{2}+\frac{1}{3} \times\left(\frac{2}{3}\right)^{3} \times \frac{1}{3}+\left(\frac{1}{3}\right)^{2} \times\left(\frac{2}{3}\right)^{3} \\ & =\frac{8}{81} \end{aligned} $$
(III)解:由题意可知,$\xi$ 的所有可能取值为 $0,1,2,3,6$
$$ \begin{aligned} & P(\zeta=0)=P\left(\overline{A_{1}} \overline{A_{2}} \overline{A_{3}}\right)=\left(\frac{1}{3}\right)^{3}=\frac{1}{27} \\ & P(\zeta=1)=P\left(A_{1} \overline{A_{2}} \overline{A_{3}}\right)+P\left(\overline{A_{1}} \overline{A_{2} A_{3}}\right)+P\left(\overline{A_{1}} \overline{A_{2}} A_{3}\right) \\ & \quad=\frac{2}{3} \times\left(\frac{1}{3}\right)^{2}+\frac{1}{3} \times \frac{2}{3} \times \frac{1}{3}+\left(\frac{1}{3}\right)^{2} \times \frac{2}{3}=\frac{2}{9} \\ & P(\zeta=2)=P\left(A_{1} \overline{A_{2}} A_{3}\right)=\frac{2}{3} \times \frac{1}{3} \times \frac{2}{3}=\frac{4}{27} \\ & P(\zeta=3)=P\left(A_{1} A_{2} \overline{A_{3}}\right)+P\left(\overline{A_{1}} A_{2} A_{3}\right)=\left(\frac{2}{3}\right)^{2} \times \frac{1}{3}+\frac{1}{3} \times\left(\frac{1}{3}\right)^{2}=\frac{8}{27} \\ & P(\zeta=6)=P\left(A_{1} A_{2} A_{3}\right)=\left(\frac{2}{3}\right)^{3}=\frac{8}{27} \end{aligned} $$
所以 $\xi$ 的分布列是
| $\xi$ | 0 | 1 | 2 | 3 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|
| P | $\frac{1}{27}$ | $\frac{2}{9}$ | $\frac{4}{27}$ | $\frac{8}{27}$ | $\frac{8}{27}$ |