18. (6 分)如图,是一个竖直放置的钉板,其中,A₁,B₁,B₂,…,D₃,D₄分别表示相邻两颗钉子之间的空隙,这些空隙大小均相等,从入口 A₁处投放一个直径略小于两颗钉子之间空隙的圆球,圆球下落过程中,总是碰到空隙正下方的钉子,直至圆球落入下面的某个槽内. 用画树状图的方法,求圆球落入③号槽内的概率.

答案
答题卡:
从$A_1$开始:
第一次下落到达$B_1$或$B_2$,两种可能。
若到$B_1$,则第二次下落到达$C_1$或$C_2$;
若到$B_2$,则第二次下落到达$C_2$或$C_3$。
若到$C_1$,第三次下落到达$D_1$或$D_2$;
若到$C_2$,第三次下落到达$D_2$或$D_3$;
若到$C_3$,第三次下落到达$D_3$或$D_4$。
树状图如下:
$A_1\begin{cases}B_1\begin{cases}C_1\begin{cases}D_1\\D_2\end{cases}\\C_2\begin{cases}D_2\\D_3\end{cases}\end{cases}\\B_2\begin{cases}C_2\begin{cases}D_2\\D_3\end{cases}\\C_3\begin{cases}D_3\\D_4\end{cases}\end{cases}\end{cases}$
总共有$8$种等可能结果,圆球落入③号槽的有$3$种结果(通过$D_3$的路径:$C_2\to D_3$,$C_3\to D_3$以及对称路径)。
所以,圆球落入③号槽的概率为$P=\frac{3}{8}$。
从$A_1$开始:
第一次下落到达$B_1$或$B_2$,两种可能。
若到$B_1$,则第二次下落到达$C_1$或$C_2$;
若到$B_2$,则第二次下落到达$C_2$或$C_3$。
若到$C_1$,第三次下落到达$D_1$或$D_2$;
若到$C_2$,第三次下落到达$D_2$或$D_3$;
若到$C_3$,第三次下落到达$D_3$或$D_4$。
树状图如下:
$A_1\begin{cases}B_1\begin{cases}C_1\begin{cases}D_1\\D_2\end{cases}\\C_2\begin{cases}D_2\\D_3\end{cases}\end{cases}\\B_2\begin{cases}C_2\begin{cases}D_2\\D_3\end{cases}\\C_3\begin{cases}D_3\\D_4\end{cases}\end{cases}\end{cases}$
总共有$8$种等可能结果,圆球落入③号槽的有$3$种结果(通过$D_3$的路径:$C_2\to D_3$,$C_3\to D_3$以及对称路径)。
所以,圆球落入③号槽的概率为$P=\frac{3}{8}$。
19. (6 分)“六一”国际儿童节前,某商场为吸引顾客,设立了一个可以自由转动的转盘(如图,转盘被平均分成 20 份),并规定:顾客每购物满 100 元,就能获得一次转动转盘的机会. 如果转盘停止后,指针正好对准红色、黄色、绿色区域,那么顾客就可以分别获得价值 80 元、50 元、20 元的购物券,凭购物券可以在该商场继续购物. 如果顾客不愿意转转盘,那么可直接获得 15 元的购物券. 转转盘和直接获得购物券,你认为哪种方式对顾客来说更合算?请说明理由.

答案
因为转盘被平均分成20份,根据图示:
红色区域有1份,获得80元购物券的概率为$P(红) = \frac{1}{20}$。
黄色区域有3份,获得50元购物券的概率为$P(黄) = \frac{3}{20}$。
绿色区域有5份,获得20元购物券的概率为$P(绿) = \frac{5}{20} = \frac{1}{4}$。
计算转动转盘的期望收益:
$E = \frac{1}{20} × 80 + \frac{3}{20} × 50 + \frac{1}{4} × 20$
$E = 4 + 7.5 + 5$
$E = 16.5 元$
直接获得购物券的收益为15元。
因为转动转盘的期望收益16.5元大于直接获得购物券的15元。
所以转动转盘对顾客来说更合算。
红色区域有1份,获得80元购物券的概率为$P(红) = \frac{1}{20}$。
黄色区域有3份,获得50元购物券的概率为$P(黄) = \frac{3}{20}$。
绿色区域有5份,获得20元购物券的概率为$P(绿) = \frac{5}{20} = \frac{1}{4}$。
计算转动转盘的期望收益:
$E = \frac{1}{20} × 80 + \frac{3}{20} × 50 + \frac{1}{4} × 20$
$E = 4 + 7.5 + 5$
$E = 16.5 元$
直接获得购物券的收益为15元。
因为转动转盘的期望收益16.5元大于直接获得购物券的15元。
所以转动转盘对顾客来说更合算。
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