(本小题满分12分)
在一场娱乐晚会上,有5位民间歌手(1至5号)登台演唱,由现场数百名观众投票选出最受欢迎歌手。各位观众须彼此独立地在选票上选3名歌手,其中观众甲是1号歌手的歌迷,他必选1号,不选2号,另在3至5号中随机选2名。观众乙和丙对5位歌手的演唱没有偏爱,因此在1至5号中随机选3名歌手。
(Ⅰ)求观众甲选中3号歌手且观众乙未选中3号歌手的概率;
(Ⅱ)表示3号歌手得到观众甲、乙、丙的票数之和,求的分布列和数学期望。
(Ⅰ)设事件表示:观众甲选中3号歌手且观众乙未选中3号歌手。
观众甲选中3号歌手的概率为,观众乙未选中3号歌手的概率为。
所以。
因此,观众甲选中3号歌手且观众乙未选中3号歌手的概率为。
(Ⅱ)表示3号歌手得到观众甲、乙、丙的票数之和,则可取。
观众甲选中3号歌手的概率为,观众乙选中3号歌手的概率为。
当观众甲、乙、丙均未选中3号歌手时,这时,。
当观众甲、乙、丙中只有1人选中3号歌手时,这时,
。
当观众甲、乙、丙中只有2人选中3号歌手时,这时,
当观众甲、乙、丙均选中3号歌手时,这时,。
的分布列如下表:
所以,数学期望。
本题主要考查独立事件和独立重复事件概率的求解。
(1)是两个独立事件同时成立的概率求解,分别求解甲选中3号的概率和乙选中3号的概率,乘积即为所求。
(2)分别求解的概率,然后列出分布列,求出数学期望。