(13 分)A,B 两组各有 7 位病人,他们服用某种药物…——2015 高考数学第 16 题答案解析

2015_北京卷 (2015·理)

2015 ?? 第 16 题 解答题 区分题
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16.(13 分)A,B 两组各有 7 位病人,他们服用某种药物后的康复时间(单位:天)记录如下:

A 组:10,11,12,13,14,15, 16
B 组;12,13,15,16,17,14,a
假设所有病人的康复时间相互独立,从 A,B 两组随机各选 1 人,A 组选出的人记为甲,B 组选出的人记为乙。
(I)求甲的康复时间不少于 14 天的概率;
(II)如果 $a=25$ ,求甲的康复时间比乙的康复时间长的概率;
(III)当 a 为何值时, $\mathrm{A}, \mathrm{B}$ 两组病人康复时间的方差相等?(结论不要求证明)

完整解析 · 逐步详解

【考点】BC:极差、方差与标准差;CB:古典概型及其概率计算公式.

【专题】51:概率与统计.
【分析】设事件 $A_{i}$ 为"甲是 $A$ 组的第 $i$ 个人",事件 $B_{i}$ 为"乙是 $B$ 组的第 $i$ 个人",由题意可知 $P\left(A_{i}\right)=P\left(B_{i}\right)=\frac{1}{7}, i=1,2, \cdots, 7$
(I)事件等价于"甲是 A 组的第 5 或第 6 或第 7 个人",由概率公式可得;
(II)设事件"甲的康复时间比乙的康复时间长"$C=A_{4} B_{1} \cup A_{5} B_{1} \cup A_{6} B_{1} \cup A_{7} B_{1} \cup A_{5} B_{2} \cup A_{6} B_{2} \cup A_{7} B_{2} \cup A_{7} B_{3} \cup A_{6} B_{6} \cup A_{7} B_{6}$ ,易得 $P(C)=10 P\left(A_{4} B_{1}\right)$ ,易得答案;
(III)由方差的公式可得。
【解答】解:设事件 $A_{i}$ 为"甲是 $A$ 组的第 $i$ 个人",事件 $B_{i}$ 为"乙是 $B$ 组的第 $i$ 个人",

由题意可知 $P\left(A_{i}\right)=P\left(B_{i}\right)=\frac{1}{7}, i=1,2, \cdots, 7$
(I)事件"甲的康复时间不少于 14 天"等价于"甲是 A 组的第 5 或第 6 或第 7 个人"
∴ 甲的康复时间不少于 14 天的概率 $\mathrm{P}\left(\mathrm{A}_{5} \cup \mathrm{~A}_{6} \cup \mathrm{~A}_{7}\right)=\mathrm{P}\left(\mathrm{A}_{5}\right)+\mathrm{P}\left(\mathrm{A}_{6}\right)+\mathrm{P}\left(\mathrm{A}_{7}\right) =\frac{3}{7} ;$
(II)设事件 C 为"甲的康复时间比乙的康复时间长",
则 $C=A_{4} B_{1} \cup A_{5} B_{1} \cup A_{6} B_{1} \cup A_{7} B_{1} \cup A_{5} B_{2} \cup A_{6} B_{2} \cup A_{7} B_{2} \cup A_{7} B_{3} \cup A_{6} B_{6} \cup A_{7} B_{6}$ ,
$\therefore P(C)=P\left(A_{4} B_{1}\right)+P\left(A_{5} B_{1}\right)+P\left(A_{6} B_{1}\right)+P\left(A_{7} B_{1}\right)+P\left(A_{5} B_{2}\right)+P\left(A_{6} B_{2}\right)+P \left(A_{7} B_{2}\right)+P\left(A_{7} B_{3}\right)+P\left(A_{6} B_{6}\right)+P\left(A_{7} B_{6}\right)$
$=10 P\left(A_{4} B_{1}\right)=10 P\left(A_{4}\right) P\left(B_{1}\right)=\frac{10}{49}$
(III)当 a 为 11 或 18 时,A,B 两组病人康复时间的方差相等。
【点评】本题考查古典概型及其概率公式,涉及概率的加法公式和方差,属基础题。

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