题目
2.设随机变量X服从(1,6)上的均匀分布,求方程t^2+Xt+1=0有实根的概率。
2.设随机变量X服从(1,6)上的均匀分布,求方程$t^{2}+Xt+1=0$有实根的概率。
题目解答
答案
方程 $t^2 + Xt + 1 = 0$ 有实根的条件为判别式 $\Delta = X^2 - 4 \geq 0$,即 $X \geq 2$(因 $X$ 在 $(1,6)$ 内,故 $X \leq -2$ 舍去)。
随机变量 $X$ 在 $(1,6)$ 上服从均匀分布,其概率密度函数为 $f(x) = \frac{1}{5}$。
所求概率为:
\[
P(X \geq 2) = \int_{2}^{6} \frac{1}{5} \, dx = \frac{1}{5} \times (6-2) = \frac{4}{5}.
\]
或直接利用均匀分布性质,概率等于区间长度比:
\[
P(X \geq 2) = \frac{6-2}{6-1} = \frac{4}{5}.
\]
**答案:** $\boxed{\frac{4}{5}}$
解析
考查要点:本题主要考查二次方程有实根的条件以及均匀分布的概率计算。
解题核心思路:
- 判别式条件:方程 $t^2 + Xt + 1 = 0$ 有实根的条件是判别式 $\Delta = X^2 - 4 \geq 0$,即 $X \geq 2$(因 $X$ 在 $(1,6)$ 内,舍去 $X \leq -2$)。
- 均匀分布性质:随机变量 $X$ 在 $(1,6)$ 上服从均匀分布,其概率等于满足条件的区间长度占总区间长度的比例。
破题关键点:
- 正确推导出 $X \geq 2$ 的范围。
- 利用均匀分布的概率公式直接计算比例。
步骤1:确定方程有实根的条件
方程 $t^2 + Xt + 1 = 0$ 的判别式为:
$\Delta = X^2 - 4$
当 $\Delta \geq 0$ 时,方程有实根,即:
$X^2 \geq 4 \implies X \geq 2 \ \text{或} \ X \leq -2$
由于 $X$ 的取值范围是 $(1,6)$,故 $X \leq -2$ 不成立,有效条件为 $X \geq 2$。
步骤2:计算概率
随机变量 $X$ 在 $(1,6)$ 上服从均匀分布,概率密度函数为:
$f(x) = \frac{1}{6-1} = \frac{1}{5}$
所求概率为 $X \geq 2$ 的概率:
$P(X \geq 2) = \int_{2}^{6} \frac{1}{5} \, dx = \frac{1}{5} \times (6-2) = \frac{4}{5}$
或直接利用均匀分布的性质:
$P(X \geq 2) = \frac{\text{满足条件的区间长度}}{\text{总区间长度}} = \frac{6-2}{6-1} = \frac{4}{5}$