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CalcGospel 國際數學圖譜
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CIE 9709 2026 June Paper 62 Q4

A Level / CIE / S2

CIE 9709 2026 June Paper 62 Paper · Question 4

题目

Problem

The random variables DD and EE have the independent distributions D∼Po(1.7)D\sim\mathrm{Po}(1.7) and E∼Po(2.1)E\sim\mathrm{Po}(2.1).

(a) Find P(D+E<4)\mathrm{P}(D+E<4).

(3)

(b) Given that D+E<4D+E<4, find P(D=1)\mathrm{P}(D=1).

(3)

(c) The random variable TT is the total of 100100 randomly chosen values of DD.

Use the normal approximation to the Poisson distribution to find P(T>190)\mathrm{P}(T>190).

(4)
题目中文翻译

随机变量 DD 和 EE 相互独立,分别服从分布 D∼Po(1.7)D\sim\mathrm{Po}(1.7) 和 E∼Po(2.1)E\sim\mathrm{Po}(2.1)。

(a) 求 P(D+E<4)\mathrm{P}(D+E<4)。

(3)

(b) 已知 D+E<4D+E<4,求 P(D=1)\mathrm{P}(D=1)。

(3)

(c) 随机变量 TT 是随机选取的 100100 个 DD 的取值之和。

用正态分布近似泊松分布,求 P(T>190)\mathrm{P}(T>190)。

(4)
原卷通用作答要求

Answer all questions. You should use a calculator where appropriate.

You must show all necessary working clearly; no marks will be given for unsupported answers from a calculator.

Give non-exact numerical answers correct to 3 significant figures, or 1 decimal place for angles in degrees, unless a different level of accuracy is specified in the question.

请回答所有题目。适当时应使用计算器。必须清楚展示所有必要的计算过程;仅给出计算器答案而没有过程,不予评分。除非题目另有精度要求,非精确数值答案保留 3 位有效数字,以度为单位的角度保留 1 位小数。

解答

(a)

解法一

思路

展开

独立 Poisson 变量相加仍为 Poisson,参数相加。小于 44 对应 0,1,2,30,1,2,3 四种取值。

答题过程

展开

Since DD and EE are independent,

D+E∼Po(1.7+2.1)=Po(3.8).D+E\sim\mathrm{Po}(1.7+2.1)=\mathrm{Po}(3.8).

Therefore

P(D+E<4)= e−3.8(1+3.8+3.822!+3.833!)≈ 0.4734848≈ 0.473.\begin{align*} \mathrm P(D+E<4) =&\,\mathrm e^{-3.8}\bigg(1+3.8+\frac{3.8^2}{2!}+\frac{3.8^3}{3!}\bigg)\\[4mm] \approx&\,0.4734848\\[4mm] \approx&\,\boxed{0.473}. \end{align*}

(b)

解法一

思路

展开

条件概率的分子要同时满足两件事。当 D=1D=1 时,总数小于 44 等价于 E≤2E\le2,可利用独立性相乘。

答题过程

展开

The required conditional probability is

 P(D=1∣D+E<4)= P(D=1, D+E<4)P(D+E<4).\begin{align*} &\,\mathrm P(D=1\mid D+E<4)\\[4mm] =&\,\frac{\mathrm P(D=1,\ D+E<4)}{\mathrm P(D+E<4)}. \end{align*}

If D=1D=1, the condition D+E<4D+E<4 is equivalent to E≤2E\le2. By independence, the numerator is

 P(D=1)P(E≤2)= 1.7e−3.8(1+2.1+2.122!)≈ 0.2017508.\begin{align*} &\,\mathrm P(D=1)\mathrm P(E\le2)\\[4mm] =&\,1.7\mathrm e^{-3.8}\bigg(1+2.1+\frac{2.1^2}{2!}\bigg)\\[4mm] \approx&\,0.2017508. \end{align*}

Using the unrounded probability from (a),

P(D=1∣D+E<4)≈ 0.20175080.4734848≈ 0.426.\begin{align*} \mathrm P(D=1\mid D+E<4)\approx&\,\frac{0.2017508}{0.4734848}\\[4mm] \approx&\,\boxed{0.426}. \end{align*}

(c)

解法一

思路

展开

总和的 Poisson 参数乘以 100100,再用均值和方差均为 170170 的正态分布近似;大于 190190 的边界修正到 190.5190.5。

答题过程

展开

The total of 100100 independent observations of DD has distribution T∼Po(170)T\sim\mathrm{Po}(170). Since 170>15170>15, use the normal approximation Y∼N(170,170)Y\sim\mathrm N(170,170).

With a continuity correction,

P(T>190)= P(T≥191)≈ P(Y>190.5)= 1−Φ(190.5−170170)= 1−Φ(1.572…)≈ 0.0579.\begin{align*} \mathrm P(T>190) =&\,\mathrm P(T\ge191)\\[4mm] \approx&\,\mathrm P(Y>190.5)\\[4mm] =&\,1-\Phi\bigg(\frac{190.5-170}{\sqrt{170}}\bigg)\\[4mm] =&\,1-\Phi(1.572\ldots)\\[4mm] \approx&\,\boxed{0.0579}. \end{align*}