问题 解答题

在一个单位中普查某种疾病,600个人去验血,对这些人的血的化验可以用两种方法进行:

方法一:每个人的血分别化验,这时需要化验600次;

方法二:把每个人的血样分成两份,取k(k≥2)个人的血样各一份混在一起进行化验,如果结果是阴性的,那么对这k个人只作一次检验就够了;如果结果阳性的,那么再对这k个人的另一份血样逐个化验,这时对这k个人共需作k+1次化验.

假定对所有的人来说,化验结果是阳性的概率是0.1,而且这些人的反应是独立的.将每个人的血样所需的检验次数作为随机变量ξ.

(1)写出方法二中随机变量ξ的分布列,并求数学期望Eξ(用k表示);

(2)现有方法一和方法二中k分别取3、4、5共四种方案,请判断哪种方案最好,并说明理由.(参考数据:取0.93=0.729,0.94=0.656,0.95=0.591)

答案

(1)对于方法二,k个人一组的混合血液呈阴性结果的概率为0.9k,呈阳性结果的概率为1-0.9k

当k个人一组的混合血液呈阴性时,可以认为每个人需要化验的次数为

1
k
次;当k个人一组的混合血液呈阳性时,可以认为每个人需要化验的次验为
1
k
+1次.

所以(3分)

ξ
1
k
1+
1
k
P0.9k1-0.9k
Eξ=
1
k
×0.9k+(1+
1
k
)(1-0.9k)=1+
1
k
-0.9k
.(5分)

(2)对方法一:P(ξ=1)=1    Eξ=1.(6分)

当k=3时,Eξ=1+

1
3
-0.93≈0.604;

当k=4时,Eξ=1+

1
4
-0.94≈0.597;

当k=5时,Eξ=1+

1
5
-0.95≈0.609.(9分)

比较知k=4时的方案最好(10分)

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