在一个盒中装有若干支圆珠笔,其中有一等品、二等品、三等品之分,已知从盒中任意取出一支笔,是二等品的概率是2/5;从盒中任意取出2支笔,至少有一支是一等品的概率是7/9.⑴ 若盒*有10支笔,问盒中一等品、二等品、三等品分别有几支;⑵ 求证:从盒中任意取出2支笔,至少有一支是二等品的概率不大于7/10,并指出盒中哪种等级的笔最少.第一题已经做出来了,求第二小题的证法.

问题描述:

在一个盒中装有若干支圆珠笔,其中有一等品、二等品、三等品之分,已知从盒中任意取出一支笔,是二等品的概率是2/5;从盒中任意取出2支笔,至少有一支是一等品的概率是7/9.
⑴ 若盒*有10支笔,问盒中一等品、二等品、三等品分别有几支;
⑵ 求证:从盒中任意取出2支笔,至少有一支是二等品的概率不大于7/10,并指出盒中哪种等级的笔最少.
第一题已经做出来了,求第二小题的证法.

回答:
(1) 已知二等品有10x(2/5) = 4支。设一等品有x支,则有方程式
[x(10-x)+C(x, 2)]/C(10, 2) = 7/9.
解得x = 5。于是,三等品有10-5-4 = 1 支。
(2) 根据(1)的结果,从盒中任意取出2支笔,至少有1支是二等品的概率等于
[4x6 + C(4, 2)]/C(10, 2) = 2/3 = 20/30 三等品最少。

设圆珠笔有5k只,那么二等品是2k只
从盒中任意取出2支笔,至少有一支是二等品的概率
p=1-3k/5k*(3k-1)/(5k-1)=16/25+6/25(5k-1)
k的取值是正整数
函数p是关于k的减函数
所以当k=1时,p有最大值16/25+6/100=7/10
所以p