一個袋中裝有黑球,白球和紅球共n(n∈N* )個,這些球除顏色外完全相同.已知從袋中任意摸出1個球,得到黑球的概率是
2
5
.現(xiàn)從袋中任意摸出2個球.
(1)若n=15,且摸出的2個球中至少有1個白球的概率是
4
7
,那么
①分別求袋中裝有的黑球、白球和紅球的個數(shù);
②設(shè)ξ 表示摸出的2個球中紅球的個數(shù),求隨機(jī)變量ξ 的概率分布及數(shù)學(xué)期望Eξ;
(2)當(dāng)n取何值時,摸出的2個球中至少有1個黑球的概率最大,最大概率為多少?
分析:(1)①本題是一個等可能事件的概率,設(shè)出袋中黑球的個數(shù)為x 個,試驗發(fā)生包含的事件數(shù)是15,表示出概率,解方程即可.
②由①知隨機(jī)變量ξ 的取值為0,1,2,結(jié)合第一問做出的結(jié)果,寫出變量的分布列和期望值.
(2)摸出的2個球中至少有1個黑球的概率最大,需要表示出從袋中任意摸出兩個球,至少得到一個黑球的概率,整理出關(guān)于n的表示式,根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)得到結(jié)果.
解答:解:(1)①由題意知本題是一個等可能事件的概率,
設(shè)袋中黑球的個數(shù)為x 個,記“從袋中任意摸出一個球,得到黑球”為事件A,
P(A)=
x
15
=
2
5
 
∴x=6.       
設(shè)袋中白球的個數(shù)為y (個),記“從袋中任意摸出兩個球,至少得到一個白球”為事件B,
P(B)=1-
C
2
15-y
C
2
15
=
4
7
 
∴y2-29y+120=0,∴y=5 或y=24 (舍).
 即白球個數(shù)為5個.
∴紅球的個數(shù)為15-6-5=4 (個).
綜上,袋中裝有的黑球、白球和紅球的個數(shù)分別為6,5,4.   
②由①知:隨機(jī)變量ξ 的取值為0,1,2,
分布列是
ξ  0 1 2
11
21
 
44
105
 
2
35
 
∴ξ 的數(shù)學(xué)期望Eξ=
11
21
×0+
44
105
×1+
2
35
×2=
56
105
.    
(2)設(shè)袋中有黑球z 個,則z=
2
5
n(n=5,10,15
,…)
設(shè)“從袋中任意摸出兩個球,至少得到一個黑球”為事件C,
P(C)=1-
C
2
3
5
n
C
2
n
=
16
25
+
6
25
×
1
n-1
,
當(dāng)n=5 時,P(C) 最大,最大值為
7
10
點評:本題考查離散型隨機(jī)變量的分布列和期望,本題解題的關(guān)鍵是對于求最值的問題,要先表示出所求的量的表示式,在根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)求出最值.
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2
5
.現(xiàn)從袋中任意摸出2個球.
(1)若n=15,且摸出的2個球中至少有1個白球的概率是
4
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,設(shè)ξ表示摸出的2個球中紅球的個數(shù),求隨機(jī)變量ξ的概率分布及數(shù)學(xué)期望Eξ;
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