题目
2022年北京冬奥会后,由一名高山滑雪运动员甲组成的专业队,与两名高山滑雪爱好者乙、丙组成的业余队进行友谊赛.约定赛制如下:业余队中的两名队员轮流与甲进行比赛 , 若甲连续赢两场则专业队获胜;若甲连续输两场则业余队获胜:若比赛三场还没有决出胜负,则视为平局,比赛结束.已知各场比赛相互独立,每场比赛都分出胜负,且甲与乙比赛,乙赢概率为;甲与丙比赛,丙赢的概率为p,其中 .
(1)
若第一场比赛,业余队可以安排乙与甲进行比赛,也可以安排丙与甲进行比赛.请分别计算两种安排下业余队获胜的概率;若以获胜概率大为最优决策,问:业余队第一场应该安排乙还是丙与甲进行比赛?
(2)
为了激励专业队和业余队,赛事组织规定:比赛结束时,胜队获奖金3万元,负队获奖金1.5万元;若平局,两队各获奖金1.8万元.在比赛前,已知业余队采用了(1)中的最优决策与甲进行比赛,设赛事组织预备支付的奖金金额共计X万元,求X的数学期望的取值范围.
答案: 解:第一场比赛,业余队安排乙与甲进行比赛,业余队获胜的概率为:P1=13×p+23×p×13=59p;第一场比赛,业余队安排丙与甲进行比赛,业余队获胜的概率为:P2=13×p+(1−p)×13×p=−13p2+23p,因为13<p<12,所以P1−P2=13p2−19p=13p(p−13)>0,所以P1>P2.所以,业余队第一场应该安排乙与甲进行比赛.
解:由已知X=4.5万元或X=3.6万元.由(1)知,业余队最优决策是第一场应该安排乙与甲进行比赛.此时,业余队获胜的概率为P1=59p,专业队获胜的概率为P3=23×(1−p)+13×(1−p)×23=89−89p,所以,非平局的概率为P(X=4.5)=P1+P3=89−13p,平局的概率为P(X=3.6)=1−P1−P3=19+13p.X的分布列为:X4.53.6P(X)89−13p19+13pX的数学期望为E(x)=4.5×(89−13p)+3.6×(19+13p)=4.4−0.3p(万元)而13<p<12,所以E(x)的取值范围为:(4.25,4.3)(单位:万元).