题目
设随机变量X在[2,5]上服从均匀分布.现对X进行-|||-三次独立观察,求至少有两次的观察值大于3的概率.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查均匀分布的概率计算和二项分布的应用。
解题思路:
- 确定单次观察中“成功”的概率:即求随机变量X大于3的概率,利用均匀分布的性质计算。
- 建立二项分布模型:三次独立观察可视为三次独立试验,每次成功的概率相同,需计算“至少两次成功”的概率,即恰好两次成功和三次全成功的概率之和。
关键点:正确识别问题中的“成功”定义,并将实际问题转化为二项分布的概率计算。
步骤1:计算单次观察中X > 3的概率
随机变量X服从均匀分布$U(2,5)$,其概率密度函数为:
$f(x) = \begin{cases} \dfrac{1}{3}, & x \in [2,5], \\0, & \text{其他}.\end{cases}$
事件“X > 3”的概率为区间长度之比:
$P(X > 3) = \dfrac{5 - 3}{5 - 2} = \dfrac{2}{3}.$
步骤2:应用二项分布公式
三次独立观察中,设成功次数为$Y$,则$Y \sim B(3, \dfrac{2}{3})$。
至少两次成功的概率为:
$P(Y \geq 2) = P(Y=2) + P(Y=3).$
计算$P(Y=2)$
$P(Y=2) = C_3^2 \left( \dfrac{2}{3} \right)^2 \left( 1 - \dfrac{2}{3} \right)^{3-2} = 3 \cdot \dfrac{4}{9} \cdot \dfrac{1}{3} = \dfrac{12}{27}.$
计算$P(Y=3)$
$P(Y=3) = C_3^3 \left( \dfrac{2}{3} \right)^3 = 1 \cdot \dfrac{8}{27} = \dfrac{8}{27}.$
合并结果
$P(Y \geq 2) = \dfrac{12}{27} + \dfrac{8}{27} = \dfrac{20}{27}.$