14、一张考卷上有5道选择题,每道题列出4个可能答案,其中只有一个是正确的.某学生靠猜测至少答对4道题的概率是( ).A. (1)/(6)B. (1)/(32)C. (1)/(64)D. (1)/(128)
A. $\frac{1}{6}$
B. $\frac{1}{32}$
C. $\frac{1}{64}$
D. $\frac{1}{128}$
题目解答
答案
解析
本题考查二项分布的概率计算。解题思路是先明确每道题猜对的概率,然后根据二项分布的概率公式分别计算答对$4$道题和答对$5$道题的概率,最后将这两个概率相加,即可得到至少答对$4$道题的概率。
步骤一:确定每道题猜对的概率
已知每道题有$4$个可能答案,且只有一个是正确的,那么每道题猜对的概率$p = \frac{1}{4}$,猜错的概率$q = 1 - p = 1 - \frac{1}{4} = \frac{3}{4}$。
步骤二:明确二项分布的概率公式
若随机变量$X$服从参数为$n$和$p$的二项分布,记为$X\sim B(n,p)$,其概率公式为$P(X = k) = C_{n}^{k}p^{k}q^{n - k}$,其中$C_{n}^{k} = \frac{n!}{k!(n - k)!}$,$n$是试验次数,$k$是指定事件发生的次数,$p$是每次试验中指定事件发生的概率,$q$是每次试验中指定事件不发生的概率。
步骤三:计算答对$4$道题的概率
在本题中,$n = 5$(总题数),$k = 4$(答对的题数),$p = \frac{1}{4}$,$q = \frac{3}{4}$,代入二项分布概率公式可得:
$\begin{align*} P(X = 4) &= C_{5}^{4}(\frac{1}{4})^{4}(\frac{3}{4})^{5 - 4}\\ &= \frac{5!}{4!(5 - 4)!} \times (\frac{1}{4})^{4} \times \frac{3}{4}\\ &= \frac{5\times4!}{4!\times1!} \times \frac{1}{256} \times \frac{3}{4}\\ &= 5\times\frac{1}{256} \times \frac{3}{4}\\ &= \frac{15}{1024} \end{align*}$
步骤四:计算答对$5$道题的概率
当$k = 5$时,代入二项分布概率公式可得:
$\begin{align*} P(X = 5) &= C_{5}^{5}(\frac{1}{4})^{5}(\frac{3}{4})^{5 - 5}\\ &= \frac{5!}{5!(5 - 5)!} \times (\frac{1}{4})^{5} \times (\frac{3}{4})^{0}\\ &= \frac{5!}{5!\times0!} \times \frac{1}{1024} \times 1\\ &= 1\times\frac{1}{1024} \times 1\\ &= \frac{1}{1024} \end{align*}$
步骤五:计算至少答对$4$道题的概率
至少答对$4$道题包含答对$4$道题和答对$5$道题这两种情况,所以至少答对$4$道题的概率为:
$P(X\geq4) = P(X = 4) + P(X = 5) = \frac{15}{1024} + \frac{1}{1024} = \frac{16}{1024} = \frac{1}{64}$