一个质地不均匀的正四面体骰子,其四个面上分别印有数字 1 到 4。投掷该骰子,用随机变量 表示骰子着地那面上的数字。 的概率分布如下表所示。
1 2 3 4
一个游戏规则是玩家投掷一次该骰子。如果骰子着地那面上的数字为 4,则玩家获胜,否则玩家失败。随机变量 表示玩家在 50 局游戏中获胜的次数。
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
|---|---|---|---|---|
- (a)
写出 的数值。
- (b)
已知 ,求 和 的值。
- (c)
给出使 能很好地用二项分布进行建模的两个假设。
- (d)
假设 服从二项分布。
求玩家获胜场数超过期望获胜场数的概率。
它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的
完整解法
10(a)
1. Determine the value of $\mathrm{E}(X)$ using the sum of probabilities or symmetry
Since the sum of all probabilities is :
Using the formula for expectation:
(Alternatively, by observing that the probability distribution is perfectly symmetrical about , one can directly state .)
10(b)
1. Establish the first equation using the sum of probabilities.
2. Express $\mathrm{E}(X^2)$ in terms of $p$ and $q$.
3. Form a second equation using the given variance and the value of $\mathrm{E}(X)$ from part (a).
From part (a), by symmetry, .
4. Solve the simultaneous equations to find $p$ and $q$.
Substitute into the variance equation:
Substitute back to find :
10(c)
1. State the assumption of independence between trials
The outcome of each game (whether the player wins or loses) must be independent of all other games.
2. State the assumption of a constant probability of success
The probability of winning (getting a 4) must remain constant for every game played.
- The outcome of each game is independent of the outcomes of all other games.
- The probability of winning remains constant for every game.
10(d)
1. Find the value of $p$ using the probability distribution and conditions from earlier parts.
From the probability table, the sum of probabilities is :
The expected value is:
Using the given :
Substituting :
2. Define the distribution of $Y$ and find the expected number of games won.
The probability of winning a game (landing on 4) is .
Given games, .
The expected number of games won is:
3. Calculate the probability that the player wins more than the expected number of games.
We require . Since is a discrete integer count:
Using a graphing calculator:
AI 分析,可能出错
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