【答案】本题主要考查随机事件的概率和随机变量的分布列、数学期望等概念,同时考查抽象概括、运算求解能力和应用意识。满分 14 分。
(I)由题意得 $X$ 取 3,4,5,6,且
$$
\begin{array}{ll}
P(X=3)=\frac{C_{5}^{3}}{C_{9}^{3}}=\frac{5}{42}, & P(X=4)=\frac{C_{4}^{1} \cdot C_{5}^{2}}{C_{9}^{3}}=\frac{10}{21}, \\
P(X=5)=\frac{C_{4}^{2} \cdot C_{5}^{2}}{C_{9}^{3}}=\frac{5}{14}, & P(X=6)=\frac{C_{4}^{4}}{C_{9}^{3}}=\frac{1}{21} .
\end{array}
$$
所以 $X$ 的分布列为
| $X$ | $\mathbf{3}$ | $\mathbf{4}$ | $\mathbf{5}$ | $\mathbf{6}$ |
|---|
| $P$ | $\frac{5}{42}$ | $\frac{10}{21}$ | $\frac{5}{14}$ | $\frac{1}{21}$ |
( II)由(I)知
$$
E(X)=3 \cdot P(X=3)+4 \cdot P(X=4)+5 \cdot P(X=5)+6 \cdot P(X=6)=\frac{13}{3} .
$$