题目
射击比赛,每人射四次(每次一发),约定全部不中得0分,只中一弹的得20分,中两弹得40分,中三弹得70分,中四弹得100分.某人每次射击的命中率均为(3)/(5).求他得分的数学期望为( )A. 54.02B. 54.03C. 54.04D. 54.05
射击比赛,每人射四次(每次一发),约定全部不中得0分,只中一弹的得20分,中两弹得40分,中三弹得70分,中四弹得100分.某人每次射击的命中率均为$\frac{3}{5}$.求他得分的数学期望为( )
A. 54.02
B. 54.03
C. 54.04
D. 54.05
题目解答
答案
D. 54.05
解析
考查要点:本题主要考查二项分布的数学期望计算,结合具体得分规则,通过计算各命中次数对应的概率,再求加权平均值。
解题核心思路:
- 确定命中次数的分布:四次独立射击,每次命中概率为$\frac{3}{5}$,命中次数服从二项分布$B(4, \frac{3}{5})$。
- 计算各命中次数的概率:利用二项分布公式$P(k) = C(4,k) \left(\frac{3}{5}\right)^k \left(\frac{2}{5}\right)^{4-k}$。
- 匹配得分规则:根据命中次数$k$对应的得分,计算各得分与概率的乘积,最后求和得到期望。
破题关键点:
- 正确应用二项分布公式,避免组合数或概率计算错误。
- 注意得分与命中次数的对应关系,避免混淆得分值。
步骤1:计算各命中次数的概率
命中次数$k$的概率为:
$P(k) = C(4,k) \left(\frac{3}{5}\right)^k \left(\frac{2}{5}\right)^{4-k}$
- $k=0$:$P(0) = C(4,0) \left(\frac{3}{5}\right)^0 \left(\frac{2}{5}\right)^4 = \frac{16}{625}$
- $k=1$:$P(1) = C(4,1) \left(\frac{3}{5}\right)^1 \left(\frac{2}{5}\right)^3 = \frac{96}{625}$
- $k=2$:$P(2) = C(4,2) \left(\frac{3}{5}\right)^2 \left(\frac{2}{5}\right)^2 = \frac{216}{625}$
- $k=3$:$P(3) = C(4,3) \left(\frac{3}{5}\right)^3 \left(\frac{2}{5}\right)^1 = \frac{216}{625}$
- $k=4$:$P(4) = C(4,4) \left(\frac{3}{5}\right)^4 = \frac{81}{625}$
步骤2:计算各得分与概率的乘积
根据得分规则:
- $k=0$:$0 \times \frac{16}{625} = 0$
- $k=1$:$20 \times \frac{96}{625} = \frac{1920}{625}$
- $k=2$:$40 \times \frac{216}{625} = \frac{8640}{625}$
- $k=3$:$70 \times \frac{216}{625} = \frac{15120}{625}$
- $k=4$:$100 \times \frac{81}{625} = \frac{8100}{625}$
步骤3:求和得到数学期望
$E = \frac{1920 + 8640 + 15120 + 8100}{625} = \frac{33780}{625} = 54.048$
四舍五入保留两位小数,结果为$54.05$。