问题 解答题

将圆周四等分,A是其中的一个分点,规定动点P在四个分点上按逆时针方向前进.现掷一个写有数字1,2,3,4的质地均匀的正四面体,动点P从点A出发,按照正四面体底面上所投掷的点数前进(数字为n就前进n步),动点P在转一周之前将继续投掷,转一周或超过一周则停止投掷.

(1)求点P恰好返回A点的概率;

(2)在动点P转一周恰好返回A点的所有结果中,用随机变量X来表示动点P返回A点时投掷正四面体的次数,求X的分布列和数学期望.

答案

(1)投掷一次正四面体,底面上每个数字的出现都是等可能的,概率为

1
4
,则:

①若投掷一次能返回A点,则底面数字应为4,此时概率为P1=

1
4

②若投掷两次能返回A点,则底面数字一次为(1,3),(3,1),(2,2)三种结果,其概率为P2=(

1
4
)2×3=
3
16

③若投三次,则底面数字一次为(1,1,2),(1,2,1),(2,1,1)三种结果,其概率为P3=(

1
4
3×3=
3
64

④若投四次,则底面数字为(1,1,1,1),其概率为P4=(

1
4
4=
1
256

则能返回A点的概率为:P=P1+P2+P3+P4=

125
256

(2)能返回A点的所有结果共有(1)中所列8种,则:

P(X=1)=

1
8
,P(X=2)=
3
8
,P(X=3)=
3
8
,P(X=4)=
1
8

其分布列为:

 X1 2 3 4
 P 
1
8
3
8
 
 
3
8
 
1
8
所以,期望E(X)=
1
8
+2×
3
8
+3×
3
8
+4×
1
8
=
5
2
(次)

单项选择题
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