(10分)(2014•江苏)盒中共有 9 个球,其中有 4…——2014 高考数学第 25 题答案解析

2014_江苏卷 (2014)

2014 江苏 第 25 题 解答题 区分题
2014_江苏卷 (2014)

25.(10分)(2014•江苏)盒中共有 9 个球,其中有 4 个红球, 3 个黄球和 2 个绿球,这些球除颜色外完全相同。

(1)从盒中一次随机取出 2 个球,求取出的 2 个球颜色相同的概率 P ;
(2)从盒中一次随机取出 4 个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为 $\mathrm{x}_{1}, \mathrm{x}_{2}, \mathrm{x}_{3}$ ,随机变量 X 表示 $\mathrm{x}_{1}, \mathrm{x}_{2}, \mathrm{x}_{3}$ 中的最大数,求 X 的概率分布和数学期望 E ( X )。

参考答案

(1) $\frac{5}{18}$; (2) $\frac{20}{9}$

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(1)一次取出 2 个球,共有
\[ \binom{9}{2}=36 \]
种等可能结果。

取出的 2 个球颜色相同,可能为 2 个红球、2 个黄球或 2 个绿球,情况数为
\[ \binom{4}{2}+\binom{3}{2}+\binom{2}{2}=6+3+1=10. \]
因此
\[ P=\frac{10}{36}=\frac{5}{18}. \]

(2)一次取出 4 个球,总情况数为
\[ \binom{9}{4}=126. \]

4 个球中红、黄、绿球个数的最大数至少为 2,至多为 4,所以
\[ X=2,3,4. \]

当 $X=4$ 时,只能取出 4 个红球:
\[ P(X=4)=\frac{\binom{4}{4}}{\binom{9}{4}}=\frac{1}{126}. \]

当 $X=3$ 时,可能取出 3 个红球和 1 个非红球,或 3 个黄球和 1 个非黄球。绿球只有 2 个,不可能取出 3 个绿球。因此
\[ P(X=3)=\frac{\binom{4}{3}\binom{5}{1}+\binom{3}{3}\binom{6}{1}}{\binom{9}{4}} =\frac{20+6}{126} =\frac{13}{63}. \]

于是
\[ P(X=2)=1-P(X=3)-P(X=4) =1-\frac{13}{63}-\frac{1}{126} =\frac{11}{14}. \]

所以 $X$ 的概率分布为
\[ \begin{array}{c|ccc} X & 2 & 3 & 4\\ \hline P & \dfrac{11}{14} & \dfrac{13}{63} & \dfrac{1}{126} \end{array} \]

数学期望为
\[ E(X)=2\cdot\frac{11}{14}+3\cdot\frac{13}{63}+4\cdot\frac{1}{126}. \]
通分得
\[ E(X)=\frac{198+78+4}{126} =\frac{280}{126} =\frac{20}{9}. \]

✅ 来源:2014年 · 江苏 · 2014_江苏卷 (2014) · 第 25 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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核心知识
离散型随机变量的均值与方差
核心考法
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