21. 某校数学兴趣小组由水平相当的
n位同学组成,他们的学号依次为1,2,3,…,
n.辅导老师安排一个挑战数学填空题的活动,活动中有两个固定的题,同学们对这两个题轮流作答,每位同学在四分钟内答对第一题及四分钟内答对第二题的概率都为
,每个同学的答题过程都是相互独立的挑战的具体规则如下:
①挑战的同学先做第一题,第一题做对才有机会做第二题;
②挑战按学号由小到大的顺序依次进行,第1号同学开始第1轮挑战;
③若第
号同学在四分钟内未答对第一题,则认为第
轮挑战失败,由第
号同学继续挑战;
④若第
号同学在四分钟内答对了第一题,满四分钟后,辅导老师安排该生答第二题,若该生在四分钟内又答对第二题,则认为挑战成功挑战在第
轮结束;若该生在四分钟内未答对第二题,则也认为第
轮挑战失败,由第
号同学继续挑战;
⑤若挑战进行到了第
轮,则不管第
n号同学答对多少题,下轮不再安排同学挑战.
令随机变量
表示
n名挑战者在第
轮结束.
(1)求随机变量
的分布列;
(2)若把挑战规则①去掉,换成规则⑥:挑战的同学先做第一题,若有同学在四分钟内答对了第一题,以后挑战的同学不做第一题,直接从第二题开始作答.
令随机变量
表示
n名挑战者在第
轮结束.
(ⅰ)求随机变量
的分布列;
(ⅱ)证明
.