设在15只同类型的零件中有2只是次品,在其中取3次,每次任取1只,作不放回抽样,以X表示取出的次品的只数,求X的分布律.
设在$$15$$只同类型的零件中有$$2$$只是次品,在其中取$$3$$次,每次任取$$1$$只,作不放回抽样,以$$X$$表示取出的次品的只数,求$$X$$的分布律.
题目解答
答案
$$X$$表示所得的次品数,$$X$$所有可能取值为$$0,1,2$$,且有
$$P(X=0)=\frac{13}{15 }\times \frac{12}{14}\times \frac{11}{13} =\frac{22}{35}$$,
$$P(X=1)=\frac{2}{15}\times \frac{13}{14}\times \frac{12}{13}$$$$+\frac{13}{15}\times \frac{2}{14}\times \frac{12}{13} +\frac{13}{15}\times \frac{12}{14}\times \frac{2}{13}$$$$=\frac{12}{35}$$,
$$P(X=2)=1-P(X=0)-P(X=1)=\frac{1}{35}$$
分布律为
解析
考查要点:本题主要考查不放回抽样下的离散型随机变量分布律计算,涉及超几何分布的应用。
解题核心思路:
- 确定随机变量可能取值:由于共有2个次品,抽取3次,因此次品数$X$的可能取值为$0,1,2$。
- 分类计算概率:
- $P(X=0)$:三次均抽到正品,逐步计算概率并相乘。
- $P(X=1)$:恰好一次抽到次品,需考虑次品出现在不同位置的三种情况,分别计算后求和。
- $P(X=2)$:可通过总概率$1$减去前两种情况的概率,或直接计算两次抽到次品的概率。
破题关键点:
- 不放回抽样导致每次抽取的概率依赖于前一次的结果,需注意分母和分子的动态变化。
- 分类讨论时需穷尽所有可能情况,避免遗漏。
确定可能取值
$X$的可能取值为$0,1,2$(因次品总数为2,最多抽取2个次品)。
计算$P(X=0)$
三次均抽到正品:
$P(X=0) = \frac{13}{15} \times \frac{12}{14} \times \frac{11}{13} = \frac{12 \times 11}{15 \times 14} = \frac{132}{210} = \frac{22}{35}.$
计算$P(X=1)$
恰好一次抽到次品,分三种情况:
- 次品在第一次:
$\frac{2}{15} \times \frac{13}{14} \times \frac{12}{13} = \frac{2 \times 13 \times 12}{15 \times 14 \times 13} = \frac{24}{210}.$ - 次品在第二次:
$\frac{13}{15} \times \frac{2}{14} \times \frac{12}{13} = \frac{13 \times 2 \times 12}{15 \times 14 \times 13} = \frac{24}{210}.$ - 次品在第三次:
$\frac{13}{15} \times \frac{12}{14} \times \frac{2}{13} = \frac{13 \times 12 \times 2}{15 \times 14 \times 13} = \frac{24}{210}.$
总和:
$P(X=1) = \frac{24}{210} + \frac{24}{210} + \frac{24}{210} = \frac{72}{210} = \frac{12}{35}.$
计算$P(X=2)$
利用总概率为$1$:
$P(X=2) = 1 - P(X=0) - P(X=1) = 1 - \frac{22}{35} - \frac{12}{35} = \frac{1}{35}.$