题目
2020年新冠肺炎疫情爆发以来,国家迅速采取最全面,最严格,最彻底的防控举措,坚决遏制疫情蔓延势头,努力把疫情影响降到最低,为全世界抗击新冠肺炎疫情作出了贡献.为普及防治新冠肺炎的相关知识,某社区开展了线上新冠肺炎防控知识竞赛,现从大批参与者中随机抽取了200名幸运者的成绩进行分析,他们的得分(满分100分)数据统计结果如表: 得分 人数 频率 [30,40] 5 0.025 (40,50] 30 0.150 (50,60] 40 0.200 (60,70] 50 0.250 (70,80] 45 0.225 (80,90] 20 0.100 (90,100] 10 0.050 合计 200 1 (1)若此次知识竞赛得分X整体服从正态分布,用样本来估计总体,设μ,σ分别为抽取的200名幸运者得分的平均值和标准差(同一组数据用该区间中点值代替),求μ,σ的值(四舍五入取整数),及P(37<X<79)的值;(2)在(1)的条件下,为感谢大家积极参与这次活动,对随机抽取的200名幸运者制定如下奖励方案:得分低于μ的获得1次抽奖机会,得分不低于μ的获得2次抽奖机会.假定每次抽奖,抽到18元红包的概率为(2)/(3),抽到36元红包的概率为(1)/(3).已知张三是这次活动中的幸运者,记Y为张三在抽奖中获得红包的总金额,求Y的分布列和数学期望,并估算举办此次活动所需要的抽奖红包的总金额.参考数据:P(μ-σ<X≤μ+σ)=0.6827;P(μ-2σ<X≤μ+2σ)≈0.9545;P(μ-3σ<X≤μ+3σ)≈0.9973.
2020年新冠肺炎疫情爆发以来,国家迅速采取最全面,最严格,最彻底的防控举措,坚决遏制疫情蔓延势头,努力把疫情影响降到最低,为全世界抗击新冠肺炎疫情作出了贡献.为普及防治新冠肺炎的相关知识,某社区开展了线上新冠肺炎防控知识竞赛,现从大批参与者中随机抽取了200名幸运者的成绩进行分析,他们的得分(满分100分)数据统计结果如表:
(1)若此次知识竞赛得分X整体服从正态分布,用样本来估计总体,设μ,σ分别为抽取的200名幸运者得分的平均值和标准差(同一组数据用该区间中点值代替),求μ,σ的值(四舍五入取整数),及P(37<X<79)的值;
(2)在(1)的条件下,为感谢大家积极参与这次活动,对随机抽取的200名幸运者制定如下奖励方案:得分低于μ的获得1次抽奖机会,得分不低于μ的获得2次抽奖机会.假定每次抽奖,抽到18元红包的概率为$\frac{2}{3}$,抽到36元红包的概率为$\frac{1}{3}$.已知张三是这次活动中的幸运者,记Y为张三在抽奖中获得红包的总金额,求Y的分布列和数学期望,并估算举办此次活动所需要的抽奖红包的总金额.
参考数据:P(μ-σ<X≤μ+σ)=0.6827;P(μ-2σ<X≤μ+2σ)≈0.9545;P(μ-3σ<X≤μ+3σ)≈0.9973.
| 得分 | 人数 | 频率 |
| [30,40] | 5 | 0.025 |
| (40,50] | 30 | 0.150 |
| (50,60] | 40 | 0.200 |
| (60,70] | 50 | 0.250 |
| (70,80] | 45 | 0.225 |
| (80,90] | 20 | 0.100 |
| (90,100] | 10 | 0.050 |
| 合计 | 200 | 1 |
(2)在(1)的条件下,为感谢大家积极参与这次活动,对随机抽取的200名幸运者制定如下奖励方案:得分低于μ的获得1次抽奖机会,得分不低于μ的获得2次抽奖机会.假定每次抽奖,抽到18元红包的概率为$\frac{2}{3}$,抽到36元红包的概率为$\frac{1}{3}$.已知张三是这次活动中的幸运者,记Y为张三在抽奖中获得红包的总金额,求Y的分布列和数学期望,并估算举办此次活动所需要的抽奖红包的总金额.
参考数据:P(μ-σ<X≤μ+σ)=0.6827;P(μ-2σ<X≤μ+2σ)≈0.9545;P(μ-3σ<X≤μ+3σ)≈0.9973.
题目解答
答案
解:(1)由题意可得,E(X)=35×0.025+45×0.15+55×0.2+65×0.25+75×0.225+85×0.1+95×0.05=65,所以μ=65,
D(X)=(35-65)2×0.025+(45-65)2×0.15+(55-65)2×0.2+(65-65)2×0.25+(75-65)2×0.225+(85-65)2×0.1+(95-65)2×0.05=210,
由196<σ2<225,可得14<σ<15,
而14.52=210.25>210,故σ≈14,
则X~N(65,142),
故P(37<X<79)=P(μ-2σ<X<μ+σ)=$\frac{P(μ-2σ<X<μ+2σ)+P(μ-σ<X<μ+σ)}{2}$=$\frac{0.9545+0.6827}{2}$=0.8186;
(2)Y的所有可能取值为18,36,54,72,
由题意可知,P(X<μ)=P(X≥μ)=$\frac{1}{2}$,
所以P(Y=18)=$\frac{1}{2}×\frac{2}{3}$=$\frac{1}{3}$,
P(Y=36)=$\frac{1}{2}×\frac{1}{3}+\frac{1}{2}×\frac{2}{3}×\frac{2}{3}$=$\frac{7}{18}$,
P(Y=54)=$\frac{1}{2}×\frac{2}{3}×\frac{1}{3}+\frac{1}{2}×\frac{1}{3}×\frac{2}{3}$=$\frac{2}{9}$,
P(Y=72)=$\frac{1}{2}×\frac{1}{3}×\frac{1}{3}$=$\frac{1}{18}$,
所以Y的分布列为:
故E(Y)=18×$\frac{1}{3}$+36×$\frac{7}{18}$+54×$\frac{2}{9}$+72×$\frac{1}{18}$=36,
估算所需要抽奖红包的总金额为200×36=7200元.
D(X)=(35-65)2×0.025+(45-65)2×0.15+(55-65)2×0.2+(65-65)2×0.25+(75-65)2×0.225+(85-65)2×0.1+(95-65)2×0.05=210,
由196<σ2<225,可得14<σ<15,
而14.52=210.25>210,故σ≈14,
则X~N(65,142),
故P(37<X<79)=P(μ-2σ<X<μ+σ)=$\frac{P(μ-2σ<X<μ+2σ)+P(μ-σ<X<μ+σ)}{2}$=$\frac{0.9545+0.6827}{2}$=0.8186;
(2)Y的所有可能取值为18,36,54,72,
由题意可知,P(X<μ)=P(X≥μ)=$\frac{1}{2}$,
所以P(Y=18)=$\frac{1}{2}×\frac{2}{3}$=$\frac{1}{3}$,
P(Y=36)=$\frac{1}{2}×\frac{1}{3}+\frac{1}{2}×\frac{2}{3}×\frac{2}{3}$=$\frac{7}{18}$,
P(Y=54)=$\frac{1}{2}×\frac{2}{3}×\frac{1}{3}+\frac{1}{2}×\frac{1}{3}×\frac{2}{3}$=$\frac{2}{9}$,
P(Y=72)=$\frac{1}{2}×\frac{1}{3}×\frac{1}{3}$=$\frac{1}{18}$,
所以Y的分布列为:
| Y | 18 | 36 | 54 | 72 |
| P | $\frac{1}{3}$ | $\frac{7}{18}$ | $\frac{2}{9}$ | $\frac{1}{18}$ |
估算所需要抽奖红包的总金额为200×36=7200元.