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数学
题目

为了弘扬中华优秀传统文化,加强对学生的美育教育,某校开展了传统艺术书画知识趣味竞赛活动.一共3题,答题规则如下,每队2人,其中1人先答题,若回答正确得10分,若回答错误,则另一人可补答,补答正确也得10分,得分后此队继续按同样方式答下一题;若2人都回答错误,则得0分且不进入下一题,答题结束.已知第一对含有甲、乙两名队员,其中甲答对每道题目的概率为(2)/(5),乙答对每道题目的概率为(2)/(3),每道题都是甲先回答,且两人每道题目是否回答正确相互独立.甲乙两人回答正确与否也互相独立.(1)求乙第一队答对第1题的概率;(2)记X为第一队获得的总分,求随机变量X的分布列和数学期望.

为了弘扬中华优秀传统文化,加强对学生的美育教育,某校开展了传统艺术书画知识趣味竞赛活动.一共3题,答题规则如下,每队2人,其中1人先答题,若回答正确得10分,若回答错误,则另一人可补答,补答正确也得10分,得分后此队继续按同样方式答下一题;若2人都回答错误,则得0分且不进入下一题,答题结束.已知第一对含有甲、乙两名队员,其中甲答对每道题目的概率为$\frac{2}{5}$,乙答对每道题目的概率为$\frac{2}{3}$,每道题都是甲先回答,且两人每道题目是否回答正确相互独立.甲乙两人回答正确与否也互相独立.
(1)求乙第一队答对第1题的概率;
(2)记X为第一队获得的总分,求随机变量X的分布列和数学期望.

题目解答

答案

解:(1)由题意得,乙第一队答对第1题的概率$P=\frac{2}{5}+\frac{3}{5}×\frac{2}{3}=\frac{4}{5}$.
(2)由题意得,X的可能取值为0,10,20,30,
$P(X=0)=1-\frac{4}{5}=\frac{1}{5}$,
$P(X=10)=\frac{4}{{25}}$,
$P(X=20)=\frac{{16}}{{125}}$,
$P(X=30)=\frac{{64}}{{125}}$,
所以X的分布列为:
X 0 1 2 3
P $\frac{1}{5}$ $\frac{4}{25}$ $\frac{16}{125}$ $\frac{64}{125}$
∴E(X)=0×$\frac{1}{5}+1×\frac{4}{25}+2×\frac{16}{125}+3×\frac{64}{125}$=$\frac{456}{125}$.

解析

步骤 1:计算乙第一队答对第1题的概率
乙第一队答对第1题有两种情况:甲答对或甲答错乙答对。甲答对的概率为$\frac{2}{5}$,甲答错乙答对的概率为$\frac{3}{5} \times \frac{2}{3}$。因此,乙第一队答对第1题的概率为$\frac{2}{5} + \frac{3}{5} \times \frac{2}{3} = \frac{4}{5}$。
步骤 2:计算随机变量X的分布列
X的可能取值为0,10,20,30。X=0表示第一队没有答对任何题目,X=10表示第一队答对了1题,X=20表示第一队答对了2题,X=30表示第一队答对了3题。
$P(X=0) = 1 - \frac{4}{5} = \frac{1}{5}$,因为第一队没有答对任何题目的概率等于第一队没有答对第1题的概率。
$P(X=10) = \frac{4}{5} \times \frac{1}{5} = \frac{4}{25}$,因为第一队答对了1题的概率等于第一队答对第1题但没有答对第2题的概率。
$P(X=20) = \frac{4}{5} \times \frac{4}{5} \times \frac{1}{5} = \frac{16}{125}$,因为第一队答对了2题的概率等于第一队答对第1题和第2题但没有答对第3题的概率。
$P(X=30) = \frac{4}{5} \times \frac{4}{5} \times \frac{4}{5} = \frac{64}{125}$,因为第一队答对了3题的概率等于第一队答对第1题、第2题和第3题的概率。
步骤 3:计算随机变量X的数学期望
$E(X) = 0 \times \frac{1}{5} + 10 \times \frac{4}{25} + 20 \times \frac{16}{125} + 30 \times \frac{64}{125} = \frac{456}{125}$。

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