本题导读

本题考查分布列。核心在于公式法、枚举法的灵活运用。

📌【题干】

Question

(2012年安徽卷(理)) 某单位招聘面试,每次从试题库随机调用一道试题,若调用的是 类型试题,则使用后该试题回库,并增补一道 类型试题和一道 类型试题入库,此次调用工作结束;若调用的是 类型试题,则使用后该试题回库,此次调用工作结束.试题库中现共有 道试题,其中有 道 类型试题和 道 类型试题,以 表示两次调用工作完成后,试题库中 类型试题的数量.

(1)求 的概率;

(2)设 ,求 的分布列和均值(数学期望).

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 规则分析:
  • 抽到 : 类题增加 1 道(),总题数增加 2 道。
  • 抽到 : 类题数量不变,总题数不变。
  1. 第一问: 意味着 A 类题增加了 2 道。根据规则,只有两次连续抽到 A 类试题才能实现。注意第一次抽完后库中试题总数和 A 类数都发生了变化。
  2. 第二问:
  • 确定 的可能取值:两次都抽到 B()、一 A 一 B()、两次都抽到 A()。
  • 计算各取值的概率:在 的条件下,利用概率乘法公式。
  • 列分布列并求期望。

✅【答案】

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(1)

(2) ,,,

✍【详细解析】

Abstract

(Ⅰ)解: 事件 表示两次调用的工作完成后, 类试题的数量增加了 2 道。 根据题目规则,只有当连续两次调用的均为 类型试题时,这种情况才会发生。 第一次调用到 类型试题的概率 。 第一次调用 类型试题后, 类试题变为 道,总试题数变为 道。 第二次调用到 类型试题的概率 。 故 的概率为:

(Ⅱ)解: 当 时,第一次调用 类型试题的概率 。 的可能取值为 。

  1. 当 时,表示两次调用的均为 类型试题:

  2. 当 时,包含两种情况:

  • 第一次抽到 ,第二次抽到 :

  • 第一次抽到 ,第二次抽到 : 故 。

  1. 当 时,表示两次均为 :

的分布列如下:

计算期望 :

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:动态背景下的条件概率计算;离散型随机变量的分布列与期望公式。
  2. 核心方法:“步步为营分析法”。在 的特殊情况下,虽然第一次抽样改变了库容,但由于 同比例增加,后续抽样概率依然保持 ,这是本题的巧妙之处。
  3. 易错点:计算 时漏掉“先 B 后 A”的情况。注意第一次抽到 B 后,库中 数量和总数均未变,而第一次抽到 A 后,总数增加了。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 结论推广: 若系统持续演化,在 且每次增补同比例试题时,抽中 A 的概率始终为常数。
  2. 方法推广: 涉及“回库并增补”的概率模型,应时刻关注每次操作后样本空间 的元素变化。
  3. 题目推广: 若改为无放回抽样,则为超几何分布模型。

🔗【关联脉络】

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