Question

（2012•海淀区一模）某学校随机抽取部分新生调查其上学所需时间（单位：分钟），并将所得数据绘制成频率分布直方图（如图），其中，上学所需时间的范围是[0，100]，样本数据分组为[0，20），[20，40），[40，60），[60，80），[80，100]．
（Ⅰ）求直方图中x的值；
（Ⅱ）如果上学所需时间不少于1小时的学生可申请在学校住宿，请估计学校600名新生中有多少名学生可以申请住宿；
（Ⅲ）从学校的新生中任选4名学生，这4名学生中上学所需时间少于20分钟的人数记为X，求X的分布列和数学期望．（以直方图中新生上学所需时间少于20分钟的频率作为每名学生上学所需时间少于20分钟的概率）

Answer 1

分析：（I）由题意，可由直方图中各个小矩形的面积和为1求出x值．
（II）再求出小矩形的面积即上学所需时间不少于1小时组人数在样本中的频率，再乘以样本容量即可得到此组的人数即可．
（Ⅲ）求出随机变量X可取得值，利用古典概型概率公式求出随机变量取各值时的概率，列出分布列，利用随机变量的期望公式求出期望．

解答：解：（Ⅰ）由直方图可得：20×x+0.025×20+0.0065×20+0.003×2×20=1．
所以 x=0.0125．
（Ⅱ）新生上学所需时间不少于1小时的频率为：0.003×2×20=0.12，
因为600×0.12=72，
所以600名新生中有72名学生可以申请住宿．
（Ⅲ）X的可能取值为0，1，2，3，4．
由直方图可知，每位学生上学所需时间少于20分钟的概率为

1

4

，
P(X=0)=(

3

4

)4=

81

256

，
P(X=1)=

C

1 4

(

1

4

)(

3

4

)3=

27

64

，
P(X=2)=

C

2 4

(

1

4

)2(

3

4

)2=

27

128

，
P(X=3)=

C

3 4

(

1

4

)3(

3

4

)=

3

64

，
P(X=4)=(

1

4

)4=

1

256

．
所以X的分布列为：

X	0	1	2	3	4
P	81 256	27 64	27 128	3 64	1 256

…（12分）EX=0×

81

256

+1×

27

64

+2×

27

128

+3×

3

64

+4×

1

256

=1．（或EX=4×

1

4

=1）
所以X的数学期望为1．…（13分）

点评：本题考查频率分布直方图，考查离散型随机变量及其分布列、离散型随机变量的期望等，解题的关键是理解直方图中各个小矩形的面积的意义及各个小矩形的面积和为1，考查了识图的能力．