Question

17．2015年7月9日21時(shí)15分，臺(tái)風(fēng)“蓮花”在我國(guó)廣東省陸豐市甲東鎮(zhèn)沿海登陸，給當(dāng)?shù)厝嗣裨斐闪司薮蟮呢?cái)產(chǎn)損失，適逢暑假，小張調(diào)查了當(dāng)?shù)啬承�區(qū)的100戶居民由于臺(tái)風(fēng)造成的經(jīng)濟(jì)損失，將收集的數(shù)據(jù)分成[0，2000]，（2000，4000]，（4000，6000]，（6000，8000]，（8000，10000]五組，并作出如下頻率分布直方圖（圖1）：
（1）臺(tái)風(fēng)后居委會(huì)號(hào)召小區(qū)居民為臺(tái)風(fēng)重災(zāi)區(qū)捐款，小張調(diào)查的100戶居民捐款情況如右下表格，在圖2表格空白處填寫(xiě)正確數(shù)字，并說(shuō)明是否有95%以上的把握認(rèn)為捐款數(shù)額多于或少于500元和自身經(jīng)濟(jì)損失是否到4000元有關(guān)？
（2）將上述調(diào)查所得到的頻率視為概率．現(xiàn)在從該地區(qū)大量受災(zāi)居民中，采用隨機(jī)抽樣方法每次抽取1戶居民，抽取3次，記被抽取的3戶居民中自身經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)4000元的人數(shù)為ξ．若每次抽取的結(jié)果是相互獨(dú)立的，求ξ的分布列，期望E（ξ）和方差D（ξ）．

	經(jīng)濟(jì)損失不超過(guò) 4000元	經(jīng)濟(jì)損失超過(guò) 4000元	合計(jì)
捐款超過(guò) 500元	60
捐款不超 過(guò)500元		10
合計(jì)

附：臨界值表

P（K2≥k）	0.10	0.05	0.025
k	2.706	3.841	5.024

隨機(jī)量變${K^2}=\frac{{（a+b+c+d）{{（ad-bc）}^2}}}{（a+b）（c+d）（a+c）（b+d）}$．

Answer 1

分析 （1）由頻率分布直方圖可知，在抽取的100人中，經(jīng)濟(jì)損失不超過(guò)4000元的有70人，經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)4000元的有30人，求出K²，得到有95%以上的把握認(rèn)為捐款數(shù)額是否多于或少于500元和自身經(jīng)濟(jì)損失是否到4000元有關(guān)．
（2）由頻率分布直方圖可知抽到自身經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)4000元居民的頻率為0.3，將頻率視為概率．由題意知ξ的取值可能有0，1，2，3，且ξ～B（3，$\frac{3}{10}$），由此能求出ξ的分布列，期望E（ξ）和方差D（ξ）．

解答 （本小題滿分12分）
解：（1）由頻率分布直方圖可知，在抽取的100人中，經(jīng)濟(jì)損失不超過(guò)4000元的有70人，
經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)4000元的有30人，則表格數(shù)據(jù)如下：

	經(jīng)濟(jì)損失不超過(guò) 4000元	經(jīng)濟(jì)損失超過(guò) 4000元	合計(jì)
捐款超過(guò) 500元	60	20	80
捐款不超 過(guò)500元	10	10	20
合計(jì)	70	30	100

…（2分）
K²=$\frac{100×（60×10-10×20）^{2}}{80×20×70×30}$=4.76
∵4.762＞3.841，p（k≥3.841）=0.05
∴有95%以上的把握認(rèn)為捐款數(shù)額是否多于或少于500元和自身經(jīng)濟(jì)損失是否到4000元有關(guān)．…（4分）
（2）由頻率分布直方圖可知抽到自身經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)4000元居民的頻率為0.3，將頻率視為概率．
由題意知ξ的取值可能有0，1，2，3，且ξ～B（3，$\frac{3}{10}$），…（5分）
$p（ξ=0）=C_3^0{（\frac{3}{10}）^0}×{（\frac{7}{10}）^3}=\frac{343}{1000}$，…（6分）
$p（ξ=1）=C_3^1{（\frac{3}{10}）^1}×{（\frac{7}{10}）^2}=\frac{441}{1000}$，…（7分）
$p（ξ=2）=C_3^2{（\frac{3}{10}）^2}×{（\frac{7}{10}）^1}=\frac{189}{1000}$，…（8分）
$p（ξ=3）=C_3^3{（\frac{3}{10}）^3}×{（\frac{7}{10}）^0}=\frac{27}{1000}$，…（9分）
∴ξ的分布列為：

ξ	0	1	2	3
p	$\frac{343}{1000}$	$\frac{441}{1000}$	$\frac{189}{1000}$	$\frac{27}{1000}$

從而ξ的分布列為…（10分）
$E（ξ）=np=3×\frac{3}{10}=0.9$，…（11分）
$D（ξ）=np（1-p）=3×\frac{3}{10}×\frac{7}{10}=0.63$…（12分）

點(diǎn)評(píng) 本題考查離散型隨機(jī)變量的分布列，期望和方差的求法，是中檔題，解題時(shí)要認(rèn)真審題，注意二項(xiàng)分布的性質(zhì)的合理運(yùn)用．