(本小题满分 12 分) 在一场娱乐晚会上,有 5 位民间…——2013 高考数学第 19 题答案解析

2013_退役省自主命题 (2013·理)

2013 全国 第 19 题 解答题 区分题
2013_退役省自主命题 (2013·理)

19.(本小题满分 12 分)
在一场娱乐晚会上,有 5 位民间歌手(1 至 5 号)登台演唱,由现场数百名观众投票选出最受欢迎歌手。

各位观众须彼此独立地在选票上选 3 名选手,其中观众甲是 1 号歌手的歌迷,他必选 1 号,不选 2 号,另在 3 至 5 号中随机选 2 名。观众乙和丙对 5 位歌手的演唱没有偏爱,因此在 1 至 5 号中随机选 3名歌手。
(I)求观众甲选中 3 号歌手且观众乙未选中 3 号歌手的概率;
(II) X 表示 3 号歌手得到观众甲、乙、丙的票数之和,求 X 的分布列和数学期望.

参考答案

:(I)由于观众甲必选 1,不选 2,则观众甲选中 3 号歌手的概率为 $\frac{C_{1}^{1} \cdot C_{2}^{1}}{C_{3}^{2}}=\frac{2}{3}$,观众乙未选中 3 号歌手的概率为 $\frac{C_{4}^{3}}{C_{5}^{3}}=\frac{2}{5}$,甲乙选票彼此独立,故兄众甲选中 3 号歌手且观众乙未选中 3号歌手的概率为 $\frac{2}{3} \times \frac{2}{5}=\frac{4}{15}$. (II) X 的所有可能取值为 $0,1,2,3$.由(I)知,观众甲选中 3 号歌手的概率为 $\frac{2}{3}$,观众乙选中 3 号歌手的概率为 $1-\frac{2}{5}=\frac{3}{5}$,则观众丙选中 3 号歌于的概率也为 $1-\frac{2}{5}=\frac{3}{5}$,则

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【答案】:(I)由于观众甲必选 1,不选 2,则观众甲选中 3 号歌手的概率为 $\frac{C_{1}^{1} \cdot C_{2}^{1}}{C_{3}^{2}}=\frac{2}{3}$,观众乙未选中 3 号歌手的概率为 $\frac{C_{4}^{3}}{C_{5}^{3}}=\frac{2}{5}$,甲乙选票彼此独立,故兄众甲选中 3 号歌手且观众乙未选中 3号歌手的概率为 $\frac{2}{3} \times \frac{2}{5}=\frac{4}{15}$.
(II) X 的所有可能取值为 $0,1,2,3$.由(I)知,观众甲选中 3 号歌手的概率为 $\frac{2}{3}$,观众乙选中 3 号歌手的概率为 $1-\frac{2}{5}=\frac{3}{5}$,则观众丙选中 3 号歌于的概率也为 $1-\frac{2}{5}=\frac{3}{5}$,则

$$ \begin{aligned} & P(X=0)=\left(1-\frac{2}{3}\right) \times\left(1-\frac{3}{5}\right)^{2}=\frac{4}{75}, P(X=1)=\frac{2}{3} \times\left(1-\frac{3}{5}\right)^{2}+\left(1-\frac{2}{3}\right) \times C_{2}^{1} \times \frac{3}{5} \times\left(1-\frac{3}{5}\right)=\frac{20}{75}=\frac{4}{15} \\ & P(X=2)=\frac{2}{3} \times C_{2}^{1} \times \frac{3}{5} \times\left(1-\frac{3}{5}\right)+\left(1-\frac{2}{3}\right) \times\left(\frac{3}{5}\right)^{2}=\frac{33}{75}=\frac{11}{25}, P(X=3)=\frac{2}{3} \times\left(\frac{3}{5}\right)^{2}=\frac{18}{75}=\frac{6}{25} \end{aligned} $$

则 X 的分布列如下:

X0123
P$\frac{4}{75}$$\frac{4}{15}$$\frac{11}{25}$$\frac{6}{25}$

$E X=0 \times \frac{4}{75}+1 \times \frac{4}{15}+2 \times \frac{11}{25}+3 \times \frac{6}{25}=\frac{28}{15}$.
【解析】:本题考查涉及排列组合、概率、随机变量分布列和期望问题,(I)问中考查了"观众甲选中 3 号歌手且观众乙未选中 3 号歌手"互斥事件同时发生的概率,也可以利用树形图解决。(II)问中要注意分布列性质运用,验证概率总合是否为 1. 此类问题任高考中属于常考重点题型,必须熟练掌握.

【考点定位】本题考查排列组合、概率、随机变量分布列和期望问题.属于中档题.

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