本题导读

本题考查离散型随机变量的分布列与数学期望。第一问是古典概型的基础计算;第二问需要准确判断随机变量 的所有可能取值,并通过分类讨论计算对应概率。

📌【题干】

Question

(2014年江苏卷) 盒中共有 个球,其中有 个红球, 个黄球和 个绿球,这些球除颜色外完全相同.

(1) 从盒中一次随机取出 个球,求取出的 个球颜色相同的概率 ;

(2) 从盒中一次随机取出 个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为 ,随机变量 表示 中的最大数,求 的概率分布和数学期望 .

🔍【思路分析】

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  1. 第一问:取出 2 球颜色相同,分为“2红”、“2黄”或“2绿”三种互斥情况。利用组合数 分别计算后求和,再除以总的基本事件数 。
  2. 第二问:
    • 确定取值:取出 4 个球,三种颜色数量之和为 4。最大数 最小为 (若最大数为 1,则总数最多为 3,与取 4 个矛盾),最大为 。故 。
    • 计算概率:
      • :对应红球取 4 个的唯一情况。
      • :对应某种颜色取 3 个,另一种颜色取 1 个。
      • :利用对立事件 求解更为简便。
    • 求期望:利用公式 计算。

✅【答案】

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故所求概率

✍【详细解析】

Abstract

(1) 求取出 2 球颜色相同的概率 从 个球中随机取出 个球的基本事件总数为 。 取出的 个球颜色相同的情况有:

  • 全是红球:;
  • 全是黄球:;
  • 全是绿球:。 共有 种可能。 故所求概率 。

(2) 求 的分布列与期望 的所有可能取值为 。 从 个球中取出 个球的总取法为 。

  • 当 时,只能是红球取 4 个: ;
  • 当 时,情况包括(3红1非红)或(3黄1非黄): ;
  • 当 时: 。

的概率分布列为:

数学期望: 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:古典概型的组合计数、离散型随机变量分布列的性质(概率和为 1)。 2. 易错点:第二问中 取值的判断,需注意绿球只有 2 个,因此 时不可能由绿球贡献。 3. 方法总结:在计算复杂的分布列概率时,最后一个值的概率通常使用“1 减去其余概率之和”来求得,既快速又能起到校验作用。

  2. 核心方法:分类讨论确定 取值,用组合数求概率,末项用 减去其余概率

  3. 避坑指南:注意审题与运算细节。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源: 古典概型的组合计数、离散型随机变量分布列的性质(概率和为 1)。 2. 易错点:第二问中 取值的判断,需注意绿球只有 2 个,因此 时不可能由绿球贡献。 3. 方法总结:在计算复杂的分布列概率时,最后一个值的概率通常使用“1 减去其余概率之和”来求得,既快速又能起到校验作用。

  2. 结论推广: 取出的最大个数至少由各颜色数量上限决定的临界值。

  3. 方法推广: 分布列末项概率用对立事件法简化计算

🔗【关联脉络】

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