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2018年高考数学新课标1--理20

(2018新课标Ⅰ卷计算题)

某工厂的某种产品成箱包装,每箱$200$件,每一箱产品在交付用户之前要对产品作检验,如检验出不合格品,则更换为合格品。检验时,先从这箱产品中任取$20$件作检验,再根据检验结果决定是否对余下的所有产品作检验,设每件产品为不合格品的概率都为$p(0<p<1)$,且各件产品是否为不合格品相互独立。

(1)记$20$件产品中恰有$2$件不合格品的概率为$f(p)$,求$f(p)$的最大值点$p_0$;

(2)现对一箱产品检验了$20$件,结果恰有$2$件不合格品,以(1)中确定的$p_0$作为$p$的值。已知每件产品的检验费用为$2$元,若有不合格品进入用户手中,则工厂要对每件不合格品支付$25$元的赔偿费用。

(I)若不对该箱余下的产品作检验,这一箱产品的检验费用与赔偿费用的和记为$X$,求$EX$。

(II)以检验费用与赔偿费用和的期望值为决策依据,是否该对这箱余下的所有产品作检验?

【出处】
2018年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅰ卷):理数第20题
【答案】

(1)$f(p)=\text{C}_{20}^2 p^2(1-p)^{18}$,

$f'(p)=\text{C}_{20}^2 [2p(1-p)^{18}-18p^2(1-p)^{17}$
$=\text{C}_{20}^2 (1-p)^{17}2p(1-10p)$,$0<p<1$,

当$p=\dfrac{1}{10}$时,$f'(p)=0$,且$f'(p)$在$(0,\dfrac{1}{10})$上时$f'(p)>0$,在$(\dfrac{1}{10},1)$上时$f'(p)<0$,

所以当$p=\dfrac{1}{10}$时,$f(p)$取最大值,

$f(p)$的最大值为$f(\dfrac{1}{10})=\dfrac{19 \times 9^{18}}{10^{19}}$,

即$f(p)$的最大值点$p_0=0.1$。

(2)(i)该分布本质上为二项分布,

设一箱产品花的费用为$X$,

则其分布如下图,

$EX=np+20 \times 2=25 \times 180 \times \dfrac{1}{10}+40=490$,

(ii)若验证花费$200 \times 2 =400$元,需验证。

【解析】

本题主要考查随机变量及其分布。

(1)根据二项分布概率公式即可表示概率,再通过求导即可计算出最值。

(2)(i)考查二项分布的期望计算。

(i)通过分布列的数字特征选择方案。

【考点】
随机变量及其分布
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