题目
二、填空题(共5题,53.0分)12.(填空题,18.0分)盒中有100张奖券,面值5元、10元、和50元的分别有60张、30张、和10张,每次从盒中随机抽取一张1)若有放回地随机抽取10张,则抽到总金额的数学期望为多少____.2)若不放回地随机抽取10张,则抽到总金额的数学期望为多少____.3)若有放回地随机抽取10张,抽到奖券总金额的方差又是多少____.
二、填空题(共5题,53.0分)
12.(填空题,18.0分)
盒中有100张奖券,面值5元、10元、和50元的分别有60张、30张、和10张,每次从盒中随机抽取一张
1)若有放回地随机抽取10张,则抽到总金额的数学期望为多少____.
2)若不放回地随机抽取10张,则抽到总金额的数学期望为多少____.
3)若有放回地随机抽取10张,抽到奖券总金额的方差又是多少____.
题目解答
答案
1. **有放回地随机抽取10张**
单张期望:$E(X) = 5 \times \frac{3}{5} + 10 \times \frac{3}{10} + 50 \times \frac{1}{10} = 11$ 元
总期望:$E(10X) = 10 \times 11 = 110$ 元
2. **不放回地随机抽取10张**
期望值与有放回相同,均为 $110$ 元(期望线性性质)
3. **有放回地随机抽取10张,方差**
单张方差:$D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2 = (25 \times \frac{3}{5} + 100 \times \frac{3}{10} + 2500 \times \frac{1}{10}) - 11^2 = 295 - 121 = 174$
总方差:$D(10X) = 10 \times 174 = 1740$
**答案:**
1. $110$ 元
2. $110$ 元
3. $1740$
解析
考查要点:本题主要考查数学期望和方差的计算,涉及有放回抽样和不放回抽样的区别,以及期望的线性性质的应用。
解题核心思路:
- 单次期望计算:根据奖券面值及对应概率,计算单次抽取的期望值。
- 总期望扩展:利用期望的线性性,将单次期望扩展到多次抽取。
- 方差计算:先计算单次方差,再结合独立重复试验的方差性质(有放回时方差叠加)。
破题关键点:
- 有放回与不放回的区别:期望值相同,但方差不同(本题第3问仅涉及有放回)。
- 期望的线性性:无论是否放回,总期望均为单次期望的倍数。
- 方差叠加规则:有放回时,总方差为单次方差的倍数;不放回时需调整方差公式。
第1题(有放回抽取10张)
单次期望计算
单次抽取金额的期望为:
$E(X) = 5 \cdot \frac{60}{100} + 10 \cdot \frac{30}{100} + 50 \cdot \frac{10}{100} = 3 + 3 + 5 = 11 \ \text{元}$
总期望计算
抽取10张的总期望为:
$E(10X) = 10 \cdot E(X) = 10 \cdot 11 = 110 \ \text{元}$
第2题(不放回抽取10张)
期望线性性质
不放回时,虽然各次抽取不独立,但期望的线性性仍成立,总期望与有放回相同:
$E(\text{总金额}) = 10 \cdot 11 = 110 \ \text{元}$
第3题(有放回抽取10张的方差)
单次方差计算
单次方差为:
$D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2 = \left(5^2 \cdot \frac{60}{100} + 10^2 \cdot \frac{30}{100} + 50^2 \cdot \frac{10}{100}\right) - 11^2 = 295 - 121 = 174$
总方差计算
总方差为:
$D(10X) = 10 \cdot D(X) = 10 \cdot 174 = 1740$