Question

（2013•天河區三模）如圖，一個圓形游戲轉盤被分成6個均勻的扇形區域．用力旋轉轉盤，轉盤停止轉動時，箭頭A所指區域的數字就是每次游戲所得的分數（箭頭指向兩個區域的邊界時重新轉動），且箭頭A指向每個區域的可能性都是相等的．在一次家庭抽獎的活動中，要求每個家庭派一位兒童和一位成人先后分別轉動一次游戲轉盤，得分情況記為（a，b）（假設兒童和成人的得分互不影響，且每個家庭只能參加一次活動）．
（Ⅰ）求某個家庭得分為（5，3）的概率？
（Ⅱ）若游戲規定：一個家庭的得分為參與游戲的兩人得分之和，且得分大于等于8的家庭可以獲得一份獎品．請問某個家庭獲獎的概率為多少？
（Ⅲ）若共有5個家庭參加家庭抽獎活動．在（Ⅱ）的條件下，記獲獎的家庭數為X，求X的分布列及數學期望．

Answer 1

分析：（1）記某個家庭得分情況為（5，3）為事件A，由幾何概型公式可得，得5分與3分的概率，由相互獨立事件概率的乘法公式，計算可得答案；
（2）記某個家庭在游戲中獲獎為事件B，分析可得獲獎的得分包括（5，5），（5，3），（3，5）三種情況，由互斥事件的概率加法公式，計算可得答案；
（3）由（Ⅱ）可知，每個家庭獲獎的概率都是

1

3

，分析可得X可取的值為0、1、2、3、4、5，由n次獨立重復實驗中恰有k次發生的概率公式計算可得X取0、1、2、3、4、5時的概率，列表可得X的分步列，由期望的計算公式可得X的期望．

解答：解：（Ⅰ）記某個家庭得分情況為（5，3）為事件A，
由幾何概型公式可得，得5分與3分的概率均為

1

3

；
P（A）=

1

3

×

1

3

=

1

9

．
所以某個家庭得分情況為（5，3）的概率為

1

9

．
（Ⅱ）記某個家庭在游戲中獲獎為事件B，則符合獲獎條件的得分包括（5，5），（5，3），（3，5），共3類情況．
所以P（B）=

1

3

×

1

3

+

1

3

×

1

3

+

1

3

×

1

3

=

1

3

，
所以某個家庭獲獎的概率為

1

3

．
（Ⅲ）由（Ⅱ）可知，每個家庭獲獎的概率都是

1

3

，而X可取的值為0、1、2、3、4、5，
P（X=0）=C₅⁰（

1

3

）⁰（1-

1

3

）⁵=

32

243

，
P（X=1）=C₅¹（

1

3

）¹（1-

1

3

）⁴=

80

243

，
P（X=2）=C₅²（

1

3

）²（1-

1

3

）³=

80

243

，
P（X=3）=C₅³（

1

3

）³（1-

1

3

）²=

40

243

，
P（X=4）=C₅⁴（

1

3

）⁴（1-

1

3

）¹=

10

243

，
P（X=5）=C₅⁵（

1

3

）⁵（1-

1

3

）⁰=

1

243

，
所以X分布列為：

X	0	1	2	3	4	5
P	32 243	80 243	80 243	40 243	10 243	1 243

所以EX=0×

32

243

+1×

80

243

+2×

80

243

+3×

40

243

+4×

10

243

+5×

1

243

=

5

3

，
所以X的數學期望為

5

3

．

點評：本題考查互斥事件、相互獨立事件的概率計算以及隨機變量的分步列、期望的計算，計算量比較大，注意準確記憶公式并正確計算．