专题04 事件的相互独立性—2021-2022学年人教A版(2019)高中数学必修第二册学案+题型专练(含解析)

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名称 专题04 事件的相互独立性—2021-2022学年人教A版(2019)高中数学必修第二册学案+题型专练(含解析)
格式 zip
文件大小 404.9KB
资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-04-14 18:41:37

文档简介

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专题04 事件的相互独立性
1.相互独立的概念
设A,B为两个事件,若P(AB)=P(A)P(B),则称事件A与事件B相互独立.
2.相互独立的性质
若事件A与B相互独立,那么A与,与B,与也都相互独立.
题型一 相互独立事件的判断
1.分别抛掷两枚质地均匀的硬币,设事件A是“第一枚为正面”,事件B是“第二枚为正面”,事件C是“两枚结果相同”,则下列事件具有相互独立性的有________.(填序号)
解析:根据事件相互独立的定义判断,只要P(AB)=P(A)P(B),P(AC)=P(A)P(C),P(BC)=P(B)P(C)成立即可.利用古典概型概率公式计算可得P(A)=0.5,P(B)=0.5,P(C)=0.5,P(AB)=0.25,P(AC)=0.25,P(BC)=0.25.可以验证P(AB)=P(A)P(B),P(AC)=P(A)P(C),P(BC)=P(B)P(C).所以根据事件相互独立的定义,事件A与B相互独立,事件B与C相互独立,事件A与C相互独立.
答案:①②③
2.坛子中放有3个白球,2个黑球,从中进行不放回地取球两次,每次取一球,用A1表示第一次取得白球,A2表示第二次取得白球,则A1和A2是(  )
A.互斥事件       B.相互独立事件
C.对立事件 D.不相互独立的事件
解析:选D.因为P(A1)=,若A1发生了,P(A2)==;若A1不发生,P(A2)=,
所以A1发生的结果对A2发生的结果有影响,所以A1与A2不是相互独立事件.
3.一个家庭中有若干个小孩,假定生男孩和生女孩是等可能的,令A={一个家庭中既有男孩又有女孩},B={一个家庭中最多有一个女孩}.对下述两种情形,讨论A与B的独立性:
(1)家庭中有两个小孩;
(2)家庭中有三个小孩.
解析:(1)有两个小孩的家庭,男孩、女孩的可能情形为Ω={(男,男),(男,女),(女,男),
(女,女)},它有4个基本事件,由等可能性知概率都为.
这时A={(男,女),(女,男)},B={(男,男),(男,女),(女,男)},AB={(男,女),(女,男)},
于是P(A)=,P(B)=,P(AB)=.由此可知P(AB)≠P(A)P(B),
所以事件A,B不相互独立.
(2)有三个小孩的家庭,小孩为男孩、女孩的所有可能情形为Ω={(男,男,男),(男,男,女),
(男,女,男),(男,女,女),(女,男,男),(女,男,女),(女,女,男),(女,女,女)}.
由等可能性知这8个基本事件的概率均为,这时A中含有6个基本事件,B中含有4个基本事件,
AB中含有3个基本事件.
于是P(A)==,P(B)==,P(AB)=,
显然有P(AB)==P(A)P(B)成立.从而事件A与B是相互独立的.
题型二 相互独立事件同时发生的概率
1.如图,在两个圆盘中,指针落在圆盘每个数所在区域的机会均等,那么两个指针同时落在奇数所在区域的概率是(  )
A.           B.
C. D.
解析:选A.左边圆盘指针落在奇数区域的概率为=,右边圆盘指针落在奇数区域的概率也为,
所以两个指针同时落在奇数区域的概率为×=.
2.已知A,B是相互独立事件,且P(A)=,P(B)=,则P(A)=________;P( )=________.
解析:因为P(A)=,P(B)=.所以P()=,P()=.
所以P(A )=P(A)P()=×=,P( )=P()P()=×=.
3.一个电路如图所示,A,B,C,D,E,F为6个开关,其闭合的概率都是,且是相互独立的,则灯亮的概率是(  )
A.          B.
C. D.
解析:选B.设A与B中至少有一个不闭合的事件为T,E与F中至少有一个不闭合的事件为R,
则P(T)=P(R)=1-×=,所以灯亮的概率P=1-P(T)P(R)P(C)P(D)=.
4. 荷花池中,有一只青蛙在成品字形的三片荷叶上跳来跳去(每次跳跃时,均从一片荷叶跳到另一片荷叶),而且逆时针方向跳的概率是顺时针方向跳的概率的两倍,如图所示.假设现在青蛙在A荷叶上,则跳三次之后停在A荷叶上的概率是(  )
A. B. C. D.
解析:由已知得逆时针跳一次的概率为,顺时针跳一次的概率为,
则逆时针跳三次停在A上的概率为P1=××=,
顺时针跳三次停在A上的概率为P2=××=.
所以跳三次之后停在A上的概率为P=P1+P2=+=.
5.端午节放假,甲回老家过节的概率为,乙、丙回老家过节的概率分别为,.假定三人的行动相互之间没有影响,那么这段时间内至少有1人回老家过节的概率为(  )
A. B. C. D.
解析:选B.“甲、乙、丙回老家过节”分别记为事件A,B,C,则P(A)=,P(B)=,P(C)=,
所以P()=,P()=,P()=.由题知A,B,C为相互独立事件,
所以三人都不回老家过节的概率P()=P()P()P()=××=,
所以至少有1人回老家过节的概率P=1-=.
6.有一道数学难题,学生A解出的概率为,学生B解出的概率为,学生C解出的概率为.若A,B,C三人独立去解答此题,则恰有一人解出的概率为(  )
A.1 B. C. D.
解析:选C.一道数学难题,恰有一人解出,包括:
①A解出,B,C解不出,概率为××=;
②B解出,A,C解不出,概率为××=;
③C解出,A,B解不出,概率为××=.
所以恰有1人解出的概率为++=.
7.某人忘记了电话号码的最后一个数字,因而他随意地拨号,假设拨过了的号码不再重复,试求下列事件的概率:
(1)第3次拨号才接通电话;
(2)拨号不超过3次而接通电话.
解析:设Ai={第i次拨号接通电话},i=1,2,3.
(1)第3次才接通电话可表示为 A3,于是所求概率为P(A3)=××=.
(2)拨号不超过3次而接通电话可表示为A1+ A2+A3,
于是所求概率为P(A1+A2+A3)=P(A1)+P(A2)+P(A3)=+×+××=.
8.王敏某天乘火车从重庆到上海去办事,若当天从重庆到上海的三列火车正点到达的概率分别为0.8,0.7,0.9,假设这三列火车之间是否正点到达互不影响.求:
(1)这三列火车恰好有两列正点到达的概率;
(2)这三列火车至少有一列正点到达的概率.
解析:用A,B,C分别表示这三列火车正点到达的事件.
则P(A)=0.8,P(B)=0.7,P(C)=0.9,
所以P()=0.2,P()=0.3,P()=0.1.
(1)由题意得A,B,C之间互相独立,所以恰好有两列正点到达的概率为
P1=P(BC)+P(AC)+P(AB)=P()P(B)P(C)+P(A)P()P(C)+P(A)P(B)P()
=0.2×0.7×0.9+0.8×0.3×0.9+0.8×0.7×0.1=0.398.
(2)三列火车至少有一列正点到达的概率为P2=1-P()=1-P()P()P()
=1-0.2×0.3×0.1=0.994.
9.甲、乙2个人独立地破译一个密码,他们能译出密码的概率分别为和,求:
(1)2个人都译出密码的概率;
(2)2个人都译不出密码的概率;
(3)至多有1个人译出密码的概率;
(4)恰有1个人译出密码的概率;
(5)至少有1个人译出密码的概率.
解析:记“甲独立地译出密码”为事件A,“乙独立地译出密码”为事件B,A与B为相互独立事件,且P(A)=,P(B)=.
(1)“2个人都译出密码”的概率为P(AB)=P(A)·P(B)=×=.
(2)“2个人都译不出密码”的概率为P()=P()·P()=[1-P(A)]×[1-P(B)]=(1-)×(1-)=.
(3)“至多有1个人译出密码”的对立事件为“2个人都译出密码”,
所以至多1个人译出密码的概率为1-P(AB)=1-P(A)P(B)=1-×=.
(4)“恰有1个人译出密码”可以分为两类,
即甲译出乙未译出以及甲未译出乙译出,且两个事件为互斥事件,
所以恰有1个人译出密码的概率为P(A+B)=P(A)+P(B)=P(A)P()+P()P(B)
=×(1-)+(1-)×=.
(5)“至少有1个人译出密码”的对立事件为“2个人都未译出密码”,
所以至少有1个人译出密码的概率为1-P()=1-P()P()=1-×=.
10.本着健康、低碳的生活理念,租自行车骑游的人越来越多.某自行车租车点的收费标准是每车每次租用时间不超过两小时免费,超过两小时的部分每小时收费2元(不足一小时的部分按一小时计算).有甲、乙两人独立来该租车点租车骑游(各租一车一次).设甲、乙不超过两小时还车的概率分别为,,超过两小时但不超过三小时还车的概率分别为,,两人租车时间都不会超过四小时.
(1)求甲、乙两人所付租车费用相同的概率;
(2)设ξ为甲、乙两人所付的租车费用之和,求P(ξ=4)和P(ξ=6)的值.
解析:(1)由题意可得甲、乙两人超过三小时但不超过四小时还车的概率分别为,.
记甲、乙两人所付的租车费用相同为事件A,则P(A)=×+×+×=.
所以甲、乙两人所付租车费用相同的概率为.
(2)P(ξ=4)=×+×+×=,P(ξ=6)=×+×=.
11.某学生语、数、英三科考试成绩在一次考试中排名全班第一的概率为语文为0.9,数学为0.8,英语为0.85,求在一次考试中:
(1)三科成绩均未获得第一名的概率是多少?
(2)恰有一科成绩未获得第一名的概率是多少?
解析:分别记该学生语、数、英考试成绩排名全班第一的事件为A,B,C,
则A,B,C两两互相独立,且P(A)=0.9,P(B)=0.8,P(C)=0.85.
(1)“三科成绩均未获得第一名”可以用 表示,
P( )=P()P()P()=[1-P(A)][1-P(B)][1-P(C)]=(1-0.9)(1-0.8)(1-0.85)=0.003,
即三科成绩均未获得第一名的概率是0.003.
(2)“恰有一科成绩未获得第一名”可以用(BC)∪(AC)∪(AB)表示.
由于事件BC,AC和AB两两互斥,
根据概率加法公式和相互独立事件的意义,
所求的概率为P(BC)+P(AC)+P(AB)=P()P(B)P(C)+P(A)P()P(C)+P(A)P(B)P()
=[1-P(A)]P(B)P(C)+P(A)[1-P(B)]P(C)+P(A)P(B)[1-P(C)]
=(1-0.9)×0.8×0.85+0.9×(1-0.8)×0.85+0.9×0.8×(1-0.85)=0.329,
即恰有一科成绩未获得第一名的概率是0.329.
12.某田径队有三名短跑运动员,根据平时训练情况统计甲、乙、丙三人100 m跑(互不影响)的成绩在13 s内(称为合格)的概率分别为,,,若对这三名短跑运动员的100 m跑的成绩进行一次检测,则
(1)三人都合格的概率;
(2)三人都不合格的概率;
(3)出现几人合格的概率最大.
解析:记“甲、乙、丙三人100 m跑成绩合格”分别为事件A,B,C,显然事件A,B,C相互独立,
则P(A)=,P(B)=,P(C)=.
设恰有k人合格的概率为Pk(k=0,1,2,3),
(1)三人都合格的概率为P3=P(ABC)=P(A)·P(B)·P(C)=××=.
(2)三人都不合格的概率为P0=P()=P()·P()·P()=××=.
(3)恰有两人合格的概率为P2=P(AB)+P(A C)+P(BC)
=××+××+××=.
恰有一人合格的概率为P1=1-P0-P2-P3=1---==.
综合(1)(2)(3)可知P1最大.
所以出现恰有1人合格的概率最大.
13.在社会主义新农村建设中,某市决定在一个乡镇投资农产品加工、绿色蔬菜种植和水果种植三个项目,据预测,三个项目成功的概率分别为、、,且三个项目是否成功互相独立.
(1)求恰有两个项目成功的概率;
(2)求至少有一个项目成功的概率.
解析:(1)只有农产品加工和绿色蔬菜种植两个项目成功的概率为××(1-)=,
只有农产品加工和水果种植两个项目成功的概率为×(1-)×=,
只有绿色蔬菜种植和水果种植两个项目成功的概率为(1-)××=,
所以恰有两个项目成功的概率为++=.
(2)三个项目全部失败的概率为(1-)×(1-)×(1-)=,
所以至少有一个项目成功的概率为1-=.
14.甲、乙两人各进行一次射击,如果两人击中目标的概率都是0.8,计算:
(1)两人都击中目标的概率;
(2)其中恰有一人击中目标的概率;
(3)至少有一人击中目标的概率.
解析:记“甲射击一次,击中目标”为事件A,“乙射击一次,击中目标”为事件B.“两人都击中目标”是事件AB;“恰有1人击中目标”是A∪B;“至少有1人击中目标”是AB∪A∪B.
(1)“两人各射击一次,都击中目标”就是事件AB,又由于事件A与B相互独立.
所以P(AB)=P(A)·P(B)=0.8×0.8=0.64.
(2)“两人各射击一次,恰好有一人击中目标”包括两种情况:一种是甲击中乙未击中(即A),
另一种是甲未击中乙击中(即B).根据题意,这两种情况在各射击一次时不可能同时发生,
即事件A与B是互斥的,所以所求概率为
P=P(A)+P(B)=P(A)·P()×P()·P(B)=0.8×(1-0.8)+(1-0.8)×0.8=0.16+0.16=0.32.
(3)“两人各射击一次,至少有一人击中目标”的概率为
P=P(AB)+[P(A)+P(B)]=0.64+0.32=0.96.
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专题04 事件的相互独立性
1.相互独立的概念
设A,B为两个事件,若P(AB)=P(A)P(B),则称事件A与事件B相互独立.
2.相互独立的性质
若事件A与B相互独立,那么A与,与B,与也都相互独立.
题型一 相互独立事件的判断
1.分别抛掷两枚质地均匀的硬币,设事件A是“第一枚为正面”,事件B是“第二枚为正面”,事件C是“两枚结果相同”,则下列事件具有相互独立性的有________.(填序号)
2.坛子中放有3个白球,2个黑球,从中进行不放回地取球两次,每次取一球,用A1表示第一次取得白球,A2表示第二次取得白球,则A1和A2是(  )
A.互斥事件       B.相互独立事件
C.对立事件 D.不相互独立的事件
3.一个家庭中有若干个小孩,假定生男孩和生女孩是等可能的,令A={一个家庭中既有男孩又有女孩},B={一个家庭中最多有一个女孩}.对下述两种情形,讨论A与B的独立性:
(1)家庭中有两个小孩;
(2)家庭中有三个小孩.
题型二 相互独立事件同时发生的概率
1.如图,在两个圆盘中,指针落在圆盘每个数所在区域的机会均等,那么两个指针同时落在奇数所在区域的概率是(  )
A.           B.
C. D.
2.已知A,B是相互独立事件,且P(A)=,P(B)=,则P(A)=________;P( )=________.
3.一个电路如图所示,A,B,C,D,E,F为6个开关,其闭合的概率都是,且是相互独立的,则灯亮的概率是(  )
A.          B.
C. D.
4. 荷花池中,有一只青蛙在成品字形的三片荷叶上跳来跳去(每次跳跃时,均从一片荷叶跳到另一片荷叶),而且逆时针方向跳的概率是顺时针方向跳的概率的两倍,如图所示.假设现在青蛙在A荷叶上,则跳三次之后停在A荷叶上的概率是(  )
A. B. C. D.
5.端午节放假,甲回老家过节的概率为,乙、丙回老家过节的概率分别为,.假定三人的行动相互之间没有影响,那么这段时间内至少有1人回老家过节的概率为(  )
A. B. C. D.
6.有一道数学难题,学生A解出的概率为,学生B解出的概率为,学生C解出的概率为.若A,B,C三人独立去解答此题,则恰有一人解出的概率为(  )
A.1 B. C. D.
7.某人忘记了电话号码的最后一个数字,因而他随意地拨号,假设拨过了的号码不再重复,试求下列事件的概率:
(1)第3次拨号才接通电话;
(2)拨号不超过3次而接通电话.
8.王敏某天乘火车从重庆到上海去办事,若当天从重庆到上海的三列火车正点到达的概率分别为0.8,0.7,0.9,假设这三列火车之间是否正点到达互不影响.求:
(1)这三列火车恰好有两列正点到达的概率;
(2)这三列火车至少有一列正点到达的概率.
9.甲、乙2个人独立地破译一个密码,他们能译出密码的概率分别为和,求:
(1)2个人都译出密码的概率;
(2)2个人都译不出密码的概率;
(3)至多有1个人译出密码的概率;
(4)恰有1个人译出密码的概率;
(5)至少有1个人译出密码的概率.
10.本着健康、低碳的生活理念,租自行车骑游的人越来越多.某自行车租车点的收费标准是每车每次租用时间不超过两小时免费,超过两小时的部分每小时收费2元(不足一小时的部分按一小时计算).有甲、乙两人独立来该租车点租车骑游(各租一车一次).设甲、乙不超过两小时还车的概率分别为,,超过两小时但不超过三小时还车的概率分别为,,两人租车时间都不会超过四小时.
(1)求甲、乙两人所付租车费用相同的概率;
(2)设ξ为甲、乙两人所付的租车费用之和,求P(ξ=4)和P(ξ=6)的值.
11.某学生语、数、英三科考试成绩在一次考试中排名全班第一的概率为语文为0.9,数学为0.8,英语为0.85,求在一次考试中:
(1)三科成绩均未获得第一名的概率是多少?
(2)恰有一科成绩未获得第一名的概率是多少?
12.某田径队有三名短跑运动员,根据平时训练情况统计甲、乙、丙三人100 m跑(互不影响)的成绩在13 s内(称为合格)的概率分别为,,,若对这三名短跑运动员的100 m跑的成绩进行一次检测,则
(1)三人都合格的概率;
(2)三人都不合格的概率;
(3)出现几人合格的概率最大.
13.在社会主义新农村建设中,某市决定在一个乡镇投资农产品加工、绿色蔬菜种植和水果种植三个项目,据预测,三个项目成功的概率分别为、、,且三个项目是否成功互相独立.
(1)求恰有两个项目成功的概率;
(2)求至少有一个项目成功的概率.
14.甲、乙两人各进行一次射击,如果两人击中目标的概率都是0.8,计算:
(1)两人都击中目标的概率;
(2)其中恰有一人击中目标的概率;
(3)至少有一人击中目标的概率.
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