稿件来源:高途
| 5.3.2 函数的极值与最大(小)值题目答案及解析如下,仅供参考!
选择性必修二
第五章 一元函数的导数及其应用
5.3 导数在研究函数中的应用
5.3.2 函数的极值与最大(小)值
一袋中有$6$个均匀硬币,其中有$n\left( 2\le n\le 5,n\in {{\mathbf{N}}^{*}} \right)$个普通硬币,普通硬币的一面为面值,另一面为花朵图案,如下图,其余$6-n$个硬币的两面均为面值$.$每次试验从袋中随机摸出两个硬币各掷一次,用事件$A$表示“两个硬币均是面值朝上”,用事件$B$表示“两个硬币均是花朵图案朝上”,又把两个硬币放回袋中,如此重复$6$次试验$.$
$(1)$若$n=3$,
①求$1$次试验中摸出普通硬币个数${X}$的分布列;
②求$6$次试验中事件$A$发生的次数$Y$的期望;
$(2)$设$6$次试验中事件$B$恰好发生$1$次的概率为$P$,当$n$取何值时,$P$最大?
$(1)$①分布列答案见解析;②$E\\left( Y \\right)=\\dfrac{33}{10}$$.$
$(2)$$n=5$
"]]$(1)$解:当$n=3$时,
①由题意可知,随机变量${X}$的可能取值有$0$、$1$、$2$,
则$P\left( X=0 \right)=\dfrac{\text{C}_{\text{3}}^{\text{2}}}{\text{C}_{\text{6}}^{\text{2}}}=\dfrac{1}{5}$,$P\left( X=1 \right)=\dfrac{\text{C}_{\text{3}}^{\text{1}}\text{C}_{\text{3}}^{\text{1}}}{\text{C}_{\text{6}}^{2}}=\dfrac{3}{5}$,$P\left( X=2 \right)=\dfrac{\text{C}_{\text{3}}^{\text{2}}}{\text{C}_{\text{6}}^{\text{2}}}=\dfrac{1}{5}$,
$\therefore $ ,随机变量${X}$的分布列如下表所示:
${X}$ | $0$ | $1$ | $2$ |
$P$ | $\dfrac{1}{5}$ | $\dfrac{3}{5}$ | $\dfrac{1}{5}$ |
②由题意可知,一次试验中事件$A$发生的概率为$P\left( A \right)=\dfrac{\text{C}_{\text{3}}^{\text{2}}+\text{\rm {C}}_{3}^{2}\cdot {{\left( \dfrac{1}{2} \right)}^{2}}+\text{C}_{\text{3}}^{\text{1}}\text{C}_{\text{3}}^{\text{1}}\cdot \dfrac{1}{2}}{\text{\rm {C}}_{6}^{2}}=\dfrac{11}{20}$,
$\therefore $ ,$Y\sim B\left( 6,\dfrac{11}{20} \right)$,则$E\left( Y \right)=6\times \dfrac{11}{20}=\dfrac{33}{10}$$.$
$(2)$解:一次试验中,事件$B$发生的概率为$P\left( B \right)=\dfrac{\text{\rm {C}}_{n}^{2}\cdot {{\left( \dfrac{1}{2} \right)}^{2}}}{\text{\rm {C}}_{6}^{2}}=\dfrac{n\left( n-1 \right)}{120}\left( 2\le n\le 5,n\in {{\mathbf{N}}^{*}} \right)$,
$\therefore $ ,$6$次试验中事件$B$恰好发生$1$次的概率$P=\text{\rm {C}}_{6}^{1}\cdot \dfrac{n\left( n-1 \right)}{120}\cdot {{\left[ 1-\dfrac{n\left( n-1 \right)}{120} \right]}^{5}}\left( 2\le n\le 5,n\in {{\mathbf{N}}^{*}} \right)$,
令$f\left( x \right)=x{{\left( 1-x \right)}^{5}}$,其中$0\lt x\lt 1$,则${f}'\left( x \right)={{\left( 1-x \right)}^{5}}-5x{{\left( 1-x \right)}^{4}}=\left( 1-6x \right){{\left( 1-x \right)}^{4}}$,
当$0\lt x\lt \dfrac{1}{6}$时,${f}'\left( x \right)\gt 0$,此时,函数$f\left( x \right)$单调递增,
当$\dfrac{1}{6}\lt x\lt 1$时,${f}'\left( x \right)\lt 0$,此时,函数$f\left( x \right)$单调递减,
$\therefore $ ,当$x=\dfrac{1}{6}$时,函数$f\left( x \right)$取最大值,
$\because 2\le n\le 5$且$n\in {{\mathbf{N}}^{*}}$时,$\dfrac{n\left( n-1 \right)}{120}\in \left\{ \dfrac{1}{60},\dfrac{1}{20},\dfrac{1}{10},\dfrac{1}{6} \right\}$,
故当$n=5$时,$P$取最大值$.$
| 5.3.2 函数的极值与最大(小)值题目答案及解析(完整版)