16.(13 分)如图是预测到的某地 5 月 1 日至 14 日的空气质量指数趋势图,空气质量指数小于 100 表示空气质量优良,空气质量指数大于 200 表示空气重度污染,某人随机选择5月1日至5月13日中的某一天到达该市,并停留2天
(I)求此人到达当日空气质量优良的概率;
(II)设 X 是此人停留期间空气质量优良的天数,求 X 的分布列与数学期望
(III)由图判断从哪天开始连续三天的空气质量指数方差最大?(结论不要求证明)
(13 分)如图是预测到的某地 5 月 1 日至 14 日…——2013 高考数学第 16 题答案解析
2013_北京卷 (2013·理)
完整解析 · 逐步详解
【考点】BC:极差、方差与标准差;CH:离散型随机变量的期望与方差.
【专题】12:应用题;51:概率与统计.
【分析】(I)由图查出 13 天内空气质量指数小于 100 的天数,直接利用古典概型概率计算公式得到答案;
(II)由题意可知 X 所有可能取值为 $0,1,2$ ,得出 $\mathrm{P}(\mathrm{X}=0), \mathrm{P}(\mathrm{X}=1), \mathrm{p}$ ( $x=2$ )及分布列与数学期望;
(III)因为方差越大,说明三天的空气质量指数越不稳定,由图直接看出答案.
【解答】解:设 $A_{i}$ 表示事件"此人于 5 月 $i$ 日到达该地"( $i=1,2, \ldots, 13$ )
依据题意 $P\left(A_{i}\right)=\frac{1}{13}, A_{i} \cap A_{j}=\emptyset(i \neq j)$
(I)设 B 表示事件"此人到达当日空气质量优良",则 $P(B)=\frac{6}{13} \ldots$(3 分)
(II) X 的所有可能取值为 $0,1,2$
$P(X=0)=\frac{5}{13}, P(X=1)=\frac{4}{13}, P(X=2)=\frac{4}{13} \ldots(6$ 分)
$\therefore \mathrm{X}$ 的分布列为
| $X$ | 0 | 1 | 2 |
|---|---|---|---|
| $P$ | $\frac{5}{13}$ | $\frac{4}{13}$ | $\frac{4}{13}$ |
...(8 分)
$\therefore X$ 的数学期望为 $E(X)=\frac{12}{13} \ldots$(11 分)
(III)从5月5日开始连续三天的空气质量指数方差最大。
【点评】本题考查了正确理解题意及识图的能力、古典概型的概率计算、随机变量的分布列及数学期望与方差,考查了数形结合的思想方法及审题与计算的能力。