16.(本小题满分 13 分)
学校游园活动有这样一个游戏项目:甲箱子里装有 3 个白球、 2 个黑球,乙箱子里装有 1 个白球、 2 个黑球,这些球除颜色外完全相同,每次游戏从这两个箱子里各随机摸出 2 个球,若摸出的白球不少于 2 个,则获奖。(每次游戏结束后将球放回原箱)
(I)求在 1 次游戏中,
(i)摸出 3 个白球的概率;
(ii)获奖的概率;
(II)求在 2 次游戏中获奖次数 $X$ 的分布列及数学期望 $E(X)$ .
(本小题满分 13 分) 学校游园活动有这样一个游戏项目:…——2011 高考数学第 15 题答案解析
2011_天津卷 (2011·理)
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【解答】
本小题主要考查古典概型及其概率计算公式、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简单的实际问题的能力。满分 13 分。
(I)(i)解:设"在 1 次游戏中摸出 i 个白球"为事件 $A_{i}=(i=0,1,2,3)$ ,则
$P\left(A_{3}\right)=\frac{C_{3}^{2}}{C_{5}^{2}} \cdot \frac{C_{2}^{1}}{C_{3}^{2}}=\frac{1}{5}$.
(ii)解:设"在 1 次游戏中获奖"为事件 B ,则 $B=A_{2} \cup A_{3}$ ,又
$P\left(A_{2}\right)=\frac{C_{3}^{2}}{C_{5}^{2}} \cdot \frac{C_{2}^{2}}{C_{3}^{2}}+\frac{C_{2}^{1} C_{2}^{1}}{C_{5}^{2}} \cdot \frac{C_{2}^{1}}{C_{3}^{2}}=\frac{1}{2}$,
且 $\mathrm{A}_{2}, \mathrm{~A}_{3}$ 互斥,所以 $P(B)=P\left(A_{2}\right)+P\left(A_{3}\right)=\frac{1}{2}+\frac{1}{5}=\frac{7}{10}$ .
(II)解:由题意可知 X 的所有可能取值为 $0,1,2$ .
$$ \begin{aligned} & P(X=0)=\left(1-\frac{7}{10}\right)^{2}=\frac{9}{100} \\ & P(X=1)=C_{2}^{1} \frac{7}{10}\left(1-\frac{7}{10}\right)=\frac{21}{50} \\ & P(X=2)=\left(\frac{7}{10}\right)^{2}=\frac{49}{100} . \end{aligned} $$
所以 X 的分布列是
| X | 0 | 1 | 2 |
|---|---|---|---|
| P | $\frac{9}{100}$ | $\frac{21}{50}$ | $\frac{49}{100}$ |
$X$ 的数学期望 $E(X)=0 \times \frac{9}{100}+1 \times \frac{21}{50}+2 \times \frac{49}{100}=\frac{7}{5}$.