稿件来源:高途
| 4.2.2 离散型随机变量的分布列题目答案及解析如下,仅供参考!
选择性必修二
第四章 概率与统计
4.2 随机变量
4.2.2 离散型随机变量的分布列
广场舞、健步走已成为广大群众喜闻乐见的健身活动,但围绕其噪音、占道发生的“扰民”问题常让人感到头疼,也成为社会关注的热点.不少地区为此出台了相关政策,对违规行为进行处罚,某地为引导群众文明开展健身活动,促进全民养成文明健康、绿色环保的生活方式,规范广场舞、集体健步走等活动的开展,发布了《静音广场舞,规范健步走倡议书》.小明的妈妈为响应号召,在家里积极锻炼,等步长沿直线前后连续移步.已知她从点$O$出发,每次向前移动$1$步的概率为$\dfrac{3}{4}$,向后移动$1$步的概率为$\dfrac{1}{4}$.
(1)求移动$4$步后回到点$O$的概率;
(2)若移动$5$步后到达点$Q$,记$O$,$Q$两点之间的步数为随机变量$X$,求$X$的分布列和数学期望.
(1)概率为$\\dfrac{27}{128}$;
(2)分布列见解析,数学期望为$\\dfrac{355}{128}$
"]](1)记向前移动$1$步为事件$A$,
此时$P(A)=\dfrac{3}{4}$,$P(\overline{A})=\dfrac{1}{4}$,
若移动$4$步,回到点$O$相当于$4$步中两步向前,两步向后,
则移动$4$步后回到点$O$的概率$P={\rm C}_{4}^{2}\times\left( \dfrac{3}{4}\right)^{2}\times\left( \dfrac{1}{4}\right)^{2}=\dfrac{27}{128}$;
(2)若移动$5$步后到达点$Q$,
此时$X$的所有取值为$1$,$3$,$5$,
所以$P(X=1)={\rm C}_{5}^{3}\times\left( \dfrac{3}{4}\right)^{3}\times\left( \dfrac{1}{4}\right)^{2}+{\rm C}_{5}^{2}\times\left( \dfrac{3}{4}\right)^{2}\times\left( \dfrac{1}{4}\right)^{3}=\dfrac{90}{256}=\dfrac{45}{128}$,
$P(X=3)={\rm C}_{5}^{4}\times\left( \dfrac{3}{4}\right)^{4}\times\left( \dfrac{1}{4}\right)^{1}+{\rm C}_{5}^{1}\times\left( \dfrac{3}{4}\right)^{1}\times\left( \dfrac{1}{4}\right)^{4}=\dfrac{105}{256}$,
$P(X=5)={{\left( \dfrac{3}{4} \right)}^{5}}+{{\left( \dfrac{1}{4} \right)}^{5}}=\dfrac{61}{256}$,
则$X$的分布列为:
$X$ | $1$ | $2$ | $3$ |
$P$ | $\dfrac{45}{128}$ | $\dfrac{105}{256}$ | $\dfrac{61}{256}$ |
所以$E(X)=1\times \dfrac{90}{256}+3\times \dfrac{105}{256}+5\times \dfrac{61}{256}=\dfrac{355}{128}$.
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