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2025年高考全国一卷
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14. 一个箱子里有5个相同的球,分别以1~5标号,若每次取一颗,有放回地取三次,记至少取出一次的球的个数X,则数学期望_________.
【答案】##2.44
【解析】
【分析】法一:根据题意得到X的可能取值,再利用分步乘法原理与古典概型的概率公式求得X的分布列,从而求得;法二,根据题意假设随机变量
,利用对立事件与独立事件的概率公式求得
,进而利用数学期望的性质求得
.
【详解】法一:依题意,X的可能取值为1、2、3,
总的选取可能数为53=125,
其中X=1:三次抽取同一球,选择球的编号有5种方式,
故,
X=2:恰好两种不同球被取出(即一球出现两次,另一球出现一次),
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选取出现两次的球有5种方式,选取出现一次的球有4种方式,
其中选取出现一次球的位置有3种可能,故事件X=2的可能情况有5x4x3=60种,
故,
由排列数可知事件X=3的可能情有况5x4x3=60种,
故,
所以.
故答案为:.
法二:依题意,假设随机变量,其中i=1,2,3,4,5:
其中,则
,
由于球的对称性,易知所有相等,
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则由期望的线性性质,得,
由题意可知,球i在单次抽取中未被取出的概率为,
由于抽取独立,三次均未取出球i的概率为,
因此球i至少被取出一次的概率为:,
故,
所以.
故答案为:.
编辑:小徐