本题导读

本题考查古典概型。核心在于组合计数法、独立事件乘法公式的灵活运用。

📌【题干】

Question

(2013年重庆卷(理)) 某商场举行的“三色球”购物摸奖活动规定:在一次摸奖中,摸奖者先从装有 3 个红球与 4 个白球的袋中任意摸出 3 个球,再从装有 1 个篮球与 2 个白球的袋中任意摸出 1 个球,根据摸出 4 个球中红球与篮球的个数,设一、二、三等奖如下:

奖级摸出红、篮球个数获奖金额
一等奖3 红 1 蓝200 元
二等奖3 红 0 蓝50 元
三等奖2 红 1 蓝10 元

其余情况无奖且每次摸奖最多只能获得一个奖级.

(1)求一次摸奖恰好摸到 1 个红球的概率;

(2)求摸奖者在一次摸奖中获奖金额 的分布列与期望 .

🔍【思路分析】

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  1. 分析试验结构:

    • 试验分两步:第一步从 7 个球(3 红 4 白)中取 3 个;第二步从 3 个球(1 蓝 2 白)中取 1 个。

    • 设 为摸出 个红球的事件, 为摸出 个蓝球的事件,由于是在两个不同的袋子中操作,这两个事件相互独立。

  2. 第一问(古典概型):

    • 总情况数:从 7 个取 3 个,。

    • 目标情况:从 3 个红球取 1 个,从 4 个白球取 2 个。

  3. 第二问(分布列与期望):

    • 确定取值: 可取 。

    • 计算各点概率:

      • 为剩余概率( 减去上述之和)。

    • 求期望:各金额与其概率乘积之和。

✅【答案】

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200;50;10

✍【详细解析】

Abstract

解:

设 表示摸出 个红球(), 表示摸出 个篮球()。

由题意知 与 相互独立。

(Ⅰ)计算恰好摸到 1 个红球的概率:

从第一个袋子摸 3 个球的总方法数为 。

摸到 1 个红球的方法数为 。

故 。

(Ⅱ)计算分布列与期望:

的所有可能取值为 。

各事件的概率计算如下:

  • ;

  • ;

  • ;

  • 。

对应各奖级的概率:

  • ;

  • ;

  • ;

  • 。

的分布列如下:

X20050100

计算期望 :

所以,一次摸奖获奖金额的期望为 4 元。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:见详细解析

核心方法:“独立分步法”。由于红球和蓝球来自两个袋子,分开计算单步概率再相乘,比直接列出所有组合要快且准。 2. 易错点:计算 时。虽然可以直接通过其他球个数组合来求,但用 是最稳妥的验证方式。

避坑指南:注意表格中的 红 蓝对应的是正好的情况,不要漏乘了另一个袋子摸出白球的概率(例如二等奖其实是 3 红且 1 个“非蓝”)。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:超几何分布、二项分布、互斥事件。

结论推广:若商场将成本控制在期望值以下,该活动即可盈利。

方法推广:涉及多个阶段、多个变量的分布列问题,建议先写出基础概率(如 ),再根据定义进行组合。

🔗【关联脉络】

Multi column