第2课时 事件的相互独立性
[核心必知]
1.预习教材,问题导入
根据以下提纲,预习教材P54~P55的内容,回答下列问题.
三张奖券中只有一张能中奖,现分别由三名同学有放回地抽取,事件A为“第一名同学没有抽到中奖奖券”,事件B为“最后一名同学抽到中奖奖券”.
(1)事件A的发生会影响事件B发生的概率吗?
提示:因为是有放回地抽取奖券,最后一名同学也是从原来的三张奖券中任抽一张,因此第一名同学抽到的结果对最后一名同学的抽奖结果没有影响.
(2)事件A与事件B同时发生的概率是多少?
提示:P(AB)=P(A)P(B)=×=.
(3)若将“有放回”改为“不放回”,则事件A的发生会影响事件B发生的概率吗?
提示:影响.
2.归纳总结,核心必记
(1)相互独立事件的概念
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)相互独立事件的性质
如果事件A与B相互独立,那么A与,与B,与也都相互独立.
[问题思考]
(1)甲、乙两名射手同时向一目标射击,设事件A:“甲击中目标”,事件B:“乙击中目标”,则事件A与事件B相互独立吗?
提示:甲是否击中目标对乙击中目标没有影响,故事件A与事件B相互独立.
(2)如果A、B相互独立,则有P(AB)=P(A)P(B)吗?
提示:如果A、B相互独立,则P(B|A)=P(B),又P(B|A)=,从而P(AB)=P(A)P(B|A)=P(A)P(B),即P(AB)=P(A)P(B).
(3)“相互独立事件”与“互斥事件”的区别是什么?
提示:
相互独立事件
互斥事件
定义
一个事件的发生与否对另一个事件发生没有影响
两个事件不可能同时发生
概率
公式
A与B相互独立等价于P(AB)=P(A)P(B)
若A与B互斥,则P(A∪B)=P(A)+P(B)
[课前反思]
(1)相互独立事件的概念:
;
(2)相互独立事件的性质:
.
知识点1
事件相互独立性的判断
?讲一讲
1.下列每对事件中,哪些是互斥事件,哪些是相互独立事件?
(1)1 000张有奖销售的奖券中某张奖券是一等奖与该张奖券是二等奖;
(2)甲,乙两人同时购买同一期的双色球彩票各一张,甲中奖与乙中奖;
(3)甲组3名男生、2名女生,乙组2名男生、3名女生,现从甲,乙两组中各选1名同学参加演讲比赛,“从甲组中选出1名男生”与“从乙组中选出1名女生”;
(4)容器内盛有5个白球和3个黄球,“从8个球中任意取出1个,取出的是白球”与“从剩下的7个球中任意取出1个,取出的还是白球”.
[尝试解答] (1)一张奖券不可能既是一等奖又是二等奖,即这两个事件不可能同时发生,故它们是互斥事件.
(2)由双色球的中奖规则可知,甲是否中奖对乙是否中奖没有影响,反之亦然,故它们是相互独立事件.
(3)“从甲组中选出1名男生”这一事件是否发生对“从乙组中选出1名女生”这一事件发生的概率没有影响,反之亦然,所以它们是相互独立事件.
(4)“从8个球中任意取出1个,取出的是白球”的概率为,若前一事件发生了,则“从剩下的7个球中任意取出1个,取出的仍是白球”的概率为;若前一事件没有发生,则后一事件发生的概率为.可见,前一事件是否发生,对后一事件发生的概率有影响,所以二者不是相互独立事件,也不是互斥事件.
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(1)利用相互独立事件的定义(即P(AB)=P(A)P(B))可以准确地判定两个事件是否相互独立;
(2)判定两个事件是否为相互独立事件也可以从定性的角度进行分析,也就是看一个事件的发生对另一个事件的发生是否有影响,没有影响就是相互独立事件;有影响就不是相互独立事件.
?练一练
1.从一副扑克牌(52张)中任抽一张,记事件A为“抽得K”,记事件B为“抽得红牌”,记事件C为“抽到J”.判断下列每对事件是否相互独立?为什么?
(1)A与B;
(2)C与A.
解:(1)P(A)==,P(B)==,
事件AB即为“既抽得K又抽得红牌”,亦即“抽得红桃K或方块K”,故P(AB)==,从而有P(A)P(B)=P(AB),因此事件A与B相互独立.
(2)事件A与事件C是互斥的,因此事件A与C不是相互独立事件.
知识点2
相互独立事件同时发生的概率
?讲一讲
2.甲、乙两人破译一密码,他们能破译的概率分别为和.求:
(1)两人都能破译的概率;
(2)两人都不能破译的概率;
(3)恰有一人能破译的概率;
(4)至多有一人能够破译的概率.
[尝试解答] 设“甲能破译”为事件A,“乙能破译”为事件B,则A、B相互独立,从而A与、与B、与均相互独立.
(1)“两人都能破译”为事件AB,则
P(AB)=P(A)P(B)=×=.
(2)“两人都不能破译”为事件,则
P()=P()P()=[1-P(A)][1-P(B)]=×=.
(3)“恰有一人能破译”为事件(A)∪(B),
又A与B互斥,
所以P[(A)∪(B)]=P(A)+P(B)=P(A)P()+P()P(B)=×+×=.
(4)“至多一人能破译”为事件(A)∪(B)∪(),且A、B、互斥,故P[(A)∪(B)∪()]=P(A)+P(B)+P()=P(A)P()+P()P(B)+P()P()=×+×+1-×=.
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1.求相互独立事件同时发生的概率的步骤:
(1)首先确定各事件是相互独立的;
(2)再确定各事件会同时发生;
(3)先求每个事件发生的概率,再求其积.
2.公式P(AB)=P(A)P(B)可推广到一般情形,即如果事件A1,A2,…,An相互独立,那么这n个事件同时发生的概率等于每个事件发生的概率的积,即P(A1A2…An)=P(A1)P(A2)…P(An).
?练一练
2.要制造一种机器零件,甲机床的废品率是0.04,乙机床的废品率是0.05,从它们制造的产品中,各任意抽取一件,求:
(1)其中至少有一件废品的概率;
(2)其中恰有一件废品的概率;
(3)其中至多有一件废品的概率;
(4)其中没有废品的概率;
(5)其中都是废品的概率.
解:这两个机床的生产是相互独立的.设A=“从甲机床抽得的一件是废品”,B=“从乙机床抽得的一件是废品”,则P(A)=0.04,P()=0.96,P(B)=0.05,P()=0.95.
由题意可知A与B,A与,与B,与都是相互独立的.
(1)1-P()=1-P()P()=1-0.96×0.95=0.088.
(2)P[(B)∪(A)]=P(B)+P(A)=P()P(B)+P(A)P()=0.96×0.05+0.04×0.95=0.048+0.038=0.086.
(3)法一:P[(A)∪(B)∪()]=P(A)+P(B)+P()=P(A)P()+P()P(B)+P()P()=0.04×0.95+0.96×0.05+0.96×0.95=0.998.
法二:1-P(AB)=1-P(A)P(B)=1-0.04×0.05=0.998.
(4)P()=P()P()=0.96×0.95=0.912.
(5)P(AB)=P(A)P(B)=0.04×0.05=0.002.
知识点3
相互独立事件的综合应用
?讲一讲
3.计算机考试分理论考试与实际操作两部分,每部分考试成绩只记“合格”与“不合格”,两部分考试都“合格”者,则计算机考试“合格”,并颁发合格证书.甲、乙、丙三人在理论考试中“合格”的概率依次为,,,在实际操作考试中“合格”概率依次为,,,所有考试是否合格相互之间没有影响.
(1)假设甲、乙、丙三人同时进行理论与实际操作两项考试,谁获得合格证书的可能性最大?
(2)这三人进行理论与实际操作两项考试后,求恰有两人获得合格证书的概率.
(3)用X表示甲、乙、丙三人在计算机考试后获合格证书的人数,求X的分布列.
[尝试解答] (1)设“甲获得合格证书”为事件A,“乙获得合格证书”为事件B,“丙获得合格证书”为事件C,则
P(A)=×=,P(B)=×=,P(C)=×=.
因为P(C)>P(B)>P(A),所以丙获得合格证书的可能性最大.
(2)设“三人考试后恰有两人获得合格证书”为事件D,则
P(D)=P(AB)+P(AC)+P(BC)
=××+××+××=.
(3)随机变量X的所有可能取值为0,1,2,3.
P(X=0)=××=,P(X=2)=P(D)=,
P(X=3)=××=,
P(X=1)=××+××+××=.
所以X的分布列为
X
0
1
2
3
P
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求某些事件的概率时,应首先确定事件之间的关系,即两事件是互斥事件或对立事件,还是相互独立事件,然后再判断事件发生的情况,最后确定是利用和事件概率公式还是积事件概率公式进行概率计算.
?练一练
3.甲、乙两名篮球运动员互不影响地在同一位置投球,命中率分别为与p,且乙投球2次均未命中的概率为.
(1)求乙投球的命中率p;
(2)求甲投球2次,至少命中1次的概率.
解:(1)设“甲投一次球命中”为事件A,“乙投一次球命中”为事件B.由题意得P()P()=,解得P()=或P()=-(舍去),故p=1-P()=,所以乙投球的命中率为.
(2)法一:由题设知,P(A)=,P()=,
故甲投球2次,至少命中1次的概率为1-P(·)=1-P()P()=.
法二:由题设知,P(A)=,P()=,
故甲投球2次,至少命中1次的概率为2P(A)P()+P(A)P(A)=.
——————————[课堂归纳·感悟提升]————————————————
1.本节课的重点是事件的相互独立性及其概率的求法,难点是事件相互独立性的判断.
2.要掌握事件相互独立性的两个问题.
(1)事件相互独立性的判断,见讲1;
(2)事件相互独立性概率的求法,见讲2和讲3.
3.求复杂事件概率的步骤:
(1)列出题中涉及的各种事件,并用适当的符号表示;
(2)理清事件之间的关系(两事件是互斥、对立,还是相互独立),列出关系式;
(3)根据事件之间的关系准确选取概率公式进行计算;
(4)当直接计算符合条件的事件的概率较复杂时,可先间接地计算对立事件的概率,再求出符合条件的事件的概率.
课下能力提升(十二)
[学业水平达标练]
题组1 事件相互独立性的判断
1.下列事件A,B是相互独立事件的是( )
A.一枚硬币掷两次,A=“第一次为正面”,B=“第二次为反面”
B.袋中有2个白球,2个黑球,不放回地摸球两次,每次摸一球,A=“第一次摸到白球”,B=“第二次摸到白球”
C.掷一枚骰子,A=“出现点数为奇数”,B=“出现点数为偶数”
D.A=“一个灯泡能用1 000小时”,B=“一个灯泡能用2 000小时”
解析:选A 把一枚硬币掷两次,对于每次而言是相互独立的,其结果不受先后影响,故A是相互独立事件;B中是不放回地摸球,显然A事件与B事件不相互独立;对于C,其结果具有唯一性,A,B应为互斥事件;D中事件B受事件A的影响.故选A.
2.坛子中放有3个白球,2个黑球,从中进行不放回地取球2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.互斥的事件
B.相互独立的事件
C.对立的事件
D.不相互独立的事件
解析:选D P(A1)=,若A1发生,则P(A2)==;若A1不发生,则P(A2)=,即A1发生的结果对A2发生的结果有影响,故A1与A2不是相互独立事件.故选D.
题组2 相互独立事件同时发生的概率
3.从甲袋中模出一个红球的概率是,从乙袋中摸出一个红球的概率是,从两袋各摸出一个球,则等于( )
A.2个球不都是红球的概率
B.2个球都是红球的概率
C.至少有1个红球的概率
D.2个球中恰有1个红球的概率
解析:选C 分别记从甲、乙袋中摸出一个红球为事件A,B,则P(A)=,P(B)=,由于A,B相互独立,所以1-P()P()=1-×=.根据互斥事件可知C正确.
4.如图所示,在两个圆盘中,指针落在本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”记为事件A,则P(A)==,“右边圆盘指针落在奇数区域”记为事件B,则P(B)==,事件A、B相互独立,所以两个指针同时落在奇数区域的概率为×=,故选A.
5.有一道数学难题,在半小时内,甲能解决的概率是,乙能解决的概率是,2人试图独立地在半小时内解决它,则2人都未解决的概率为________,问题得到解决的概率为________.
解析:甲、乙两人都未能解决的概率为
=×=,
问题得到解决就是至少有1人能解决问题,
∴P=1-=.
答案:
6.甲、乙、丙三人进行乒乓球练习赛,其中两人比赛,另一人当裁判,每局比赛结束时,负的一方在下一局当裁判.设各局中双方获胜的概率为,各局比赛的结果相互独立,第1局甲当裁判.
(1)求第4局甲当裁判的概率;
(2)用X表示前4局中乙当裁判的次数,求X的分布列.
解:(1)令A1表示第2局结果为甲获胜,A2表示第3局甲参加比赛时,结果为甲负,A表示第4局甲当裁判.
则A=A1·A2,P(A)=P(A1·A2)=P(A1)P(A2)=.
(2)X的所有可能取值为0,1,2.B1表示第1局结果为乙获胜,B2表示第2局乙和甲比赛时,结果为乙胜,B3表示第3局乙参加比赛时,结果为乙负,则
P(X=0)=P(B1B23)=P(B1)P(B2)P(3)=,
P(X=2)=P(1B3)=P(1)P(B3)=,
P(X=1)=1-P(X=0)-P(X=2)=.
故X的分布列为
X
0
1
2
P
题组3 相互独立事件的综合应用
7.如图,已知电路中4个开关闭合的概率都是,且是相互独立的,灯亮的概率为( )
A. B.
C. D.
解析:选C 记A,B,C,D这4个开关闭合分别为事件A,B,C,D,又记A与B至少有一个不闭合为事件,
则P()=P(A)+P(B)+P()=,则灯亮的概率为P=1-P()=1-P()P()P()=1-=.
8.已知甲袋中有3个白球和4个黑球,乙袋中有5个白球和4个黑球.现从两袋中各取2个球,则取得的4个球中有3个白球和1个黑球的概率为________.
解析:记“从甲袋中取得2个白球”为事件A,“从乙袋中取得1个黑球和1个白球”为事件B,则P(AB)=P(A)P(B)=·=.记“从甲袋中取得1个黑球和1个白球”为事件C,“从乙袋中取得2个白球”为事件D,则P(CD)=P(C)P(D)=·=.所以取得的4个球中有3个白球和1个黑球的概率为+==.
答案:
9.设两个相互独立事件A与B,若事件A发生的概率为p,B发生的概率为1-p,则A与B同时发生的概率的最大值________.
解析:事件A与B同时发生的概率为p(1-p)=p-p2(p∈[0,1]),当p=时,最大值为.
答案:
10.某同学参加科普知识竞赛,需回答三个问题.竞赛规则规定:答对第一、二、三个问题分别得100分、100分、200分,答错得零分.假设这名同学答对第一、二、三个问题的概率分别为0.8,0.7,0.6,且各题答对与否相互之间没有影响.
(1)求这名同学得300分的概率;
(2)求这名同学至少得300分的概率.
解:记“这名同学答对第i个问题”为事件Ai(i=1,2,3),则P(A1)=0.8,P(A2)=0.7,P(A3)=0.6.
(1)这名同学得300分的概率
P1=P(A12A3)+P(1A2A3)=P(A1)P(2)P(A3)+P(1)P(A2)P(A3)=0.8×0.3×0.6+0.2×0.7×0.6=0.228.
(2)这名同学至少得300分的概率
P2=P1+P(A1A2A3)=0.228+P(A1)P(A2)P(A3)=0.228+0.8×0.7×0.6=0.564.
[能力提升综合练]
1.
如图所示,用K,A1,A2三类不同的元件连接成一个系统.当K正常工作且A1,A2至少有一个正常工作时,系统正常工作.已知K,A1,A2正常工作的概率依次为0.9,0.8,0.8,则系统正常工作的概率为( )
A.0.960 B.0.864
C.0.720 D.0.576
解析:选B 法一:由题意知,K,A1,A2正常工作的概率分别为P(K)=0.9,P(A1)=0.8,P(A2)=0.8.
因为K,A1,A2相互独立,
所以A1,A2至少有一个正常工作的概率为
P(1A2)+P(A12)+P(A1A2)=(1-0.8)×0.8+0.8×(1-0.8)+0.8×0.8=0.96,
所以系统正常工作的概率为
P(K)[P(1A2)+P(A12)+P(A1A2)]=0.9×0.96=0.864.故选B.
法二:A1,A2至少有一个正常工作的概率为
1-P(12)=1-(1-0.8)×(1-0.8)=0.96.
所以系统正常工作的概率为P(K)[1-P(12)]=0.9×0.96=0.864.故选B.
2.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,则他第3次拨号才接通电话的概率为( )
A. B.
C. D.
解析:选C 设Ai={第i次拨号接通电话},i=1,2,3,
第3次拨号才接通电话可表示为12A3,显然,1,2,A3相互独立,所以P(12A3)=××=.
3.某大街在甲、乙、丙三处设有红绿灯,汽车在这三处因遇绿灯而通行的概率分别是,,,则汽车在这三处因遇红灯而停车一次的概率为( )
A. B.
C. D.
解析:选D 设汽车在甲、乙、丙三处通行分别为事件A,B,C,则P(A)=,P(B)=,P(C)=.
停车一次即为事件BC+AC+AB,
故其概率为P=××+××+××=.
4.
在荷花池中,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,均从一片跳到另一片),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片上,则跳三次之后停在A片上的概率是( )
A. B.
C. D.
解析:选A 由题意知逆时针方向跳的概率为,顺时针方向跳的概率为,青蛙跳三次要回到A只有两条途径:
第一条,按A→B→C→A,
P1=××=;
第二条,按A→C→B→A,
P2=××=,
所以跳三次之后停在A上的概率为
P1+P2=+=.
5.台风在危害人类的同时,也在保护人类.台风给人类送来了淡水资源,大大缓解了全球水荒,另外还使世界各地冷热保持相对均衡.甲、乙、丙三颗卫星同时监测台风,在同一时刻,甲、乙、丙三颗卫星准确预报台风的概率分别为0.8,0.7,0.9,各卫星间相互独立,则在同一时刻至少有两颗卫星预报准确的概率是________.
解析:设甲、乙、丙预报准确依次记为事件A,B,C,不准确记为事件,,,则P(A)=0.8,P(B)=0.7,P(C)=0.9,P()=0.2,P()=0.3,P()=0.1,至少两颗卫星预报准确的事件有AB,AC,BC,ABC,这四个事件两两互斥.
∴至少两颗卫星预报准确的概率为
P=P(AB)+P(AC)+P(BC)+P(ABC)=0.8×0.7×0.1+0.8×0.3×0.9+0.2×0.7×0.9+0.8×0.7×0.9=0.056+0.216+0.126+0.504=0.902.
答案:0.902
6.某次知识竞赛规则如下:在主办方预设的5个问题中,选手若能连续正确回答出2个问题,即停止答题,晋级下一轮.假设某选手正确回答每个问题的概率都是0.8,且每个问题的回答结果相互独立,则该选手恰好回答了4个问题就晋级下一轮的概率为________.
解析:由已知条件知,第2个问题答错,第3、4个问题答对,记“问题回答正确”事件为A,则P(A)=0.8,故P=P[(A+)AA]=[1-P(A)]·P(A)P(A)=0.128.
答案:0.128
7.已知A,B是治疗同一种疾病的两种药,用若干试验组进行对比试验,每个试验组由4只小白鼠组成,其中2只服用A,另2只服用B,然后观察疗效,若在一个试验组中,服用A有效的白鼠的只数比服用B有效的多,就称该试验组为甲类组,设每只小白鼠服用A有效的概率为,服用B有效的概率为.
(1)求一个试验组为甲类组的概率;
(2)观察3个试验组,求这3个试验组中至少有一个甲类组的概率.
解:(1)设Ai表示事件“一个试验组中,服用A有效的小白鼠有i只”,i=0,1,2.Bi表示事件“一个试验组中,服用B有效的小白鼠有i只”,i=0,1,2.据题意有:
P(A1)=2××=,P(A2)=×=,P(B0)=×=,P(B1)=2××=.
所求概率为P(B0A1)+P(B0A2)+P(B1A2)=×+×+×=.
(2)所求概率为1-3=.
8.某大学开设甲、乙、丙三门选修课,学生选修哪门课互不影响.已知学生小张只选甲的概率为0.08,只选甲和乙的概率为0.12,至少选一门课的概率为0.88,用ξ表示小张选修的课程门数和没有选修的课程门数的乘积.
(1)求学生小张选修甲的概率;
(2)记“函数f(x)=x2+ξx为R上偶函数”为事件A,求事件A的概率;
(3)求ξ的分布列.
解:(1)设学生小张选修甲、乙、丙的概率分别为x,y,z,
则解得
所以学生小张选修甲的概率为0.4.
(2)若函数f(x)=x2+ξx为R上的偶函数,则ξ=0.
当ξ=0时,表示小张选修三门课或三门课都不选,
所以P(A)=P(ξ=0)=xzy+(1-x)(1-y)(1-z)=0.4×0.6×0.5+(1-0.4)(1-0.6)(1-0.5)=0.24,即事件A的概率为0.24.
(3)根据题意,知ξ可能的取值为0,2,P(ξ=0)=0.24.根据分布列的性质,知P(ξ=2)=1-P(ξ=0)=0.76.
所以ξ的分布列为
ξ
0
2
P
0.24
0.76
课件34张PPT。谢谢!课下能力提升(十二)
[学业水平达标练]
题组1 事件相互独立性的判断
1.下列事件A,B是相互独立事件的是( )
A.一枚硬币掷两次,A=“第一次为正面”,B=“第二次为反面”
B.袋中有2个白球,2个黑球,不放回地摸球两次,每次摸一球,A=“第一次摸到白球”,B=“第二次摸到白球”
C.掷一枚骰子,A=“出现点数为奇数”,B=“出现点数为偶数”
D.A=“一个灯泡能用1 000小时”,B=“一个灯泡能用2 000小时”
解析:选A 把一枚硬币掷两次,对于每次而言是相互独立的,其结果不受先后影响,故A是相互独立事件;B中是不放回地摸球,显然A事件与B事件不相互独立;对于C,其结果具有唯一性,A,B应为互斥事件;D中事件B受事件A的影响.故选A.
2.坛子中放有3个白球,2个黑球,从中进行不放回地取球2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.互斥的事件
B.相互独立的事件
C.对立的事件
D.不相互独立的事件
解析:选D P(A1)=,若A1发生,则P(A2)==;若A1不发生,则P(A2)=,即A1发生的结果对A2发生的结果有影响,故A1与A2不是相互独立事件.故选D.
题组2 相互独立事件同时发生的概率
3.从甲袋中模出一个红球的概率是,从乙袋中摸出一个红球的概率是,从两袋各摸出一个球,则等于( )
A.2个球不都是红球的概率
B.2个球都是红球的概率
C.至少有1个红球的概率
D.2个球中恰有1个红球的概率
解析:选C 分别记从甲、乙袋中摸出一个红球为事件A,B,则P(A)=,P(B)=,由于A,B相互独立,所以1-P()P()=1-×=.根据互斥事件可知C正确.
4.如图所示,在两个圆盘中,指针落在本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”记为事件A,则P(A)==,“右边圆盘指针落在奇数区域”记为事件B,则P(B)==,事件A、B相互独立,所以两个指针同时落在奇数区域的概率为×=,故选A.
5.有一道数学难题,在半小时内,甲能解决的概率是,乙能解决的概率是,2人试图独立地在半小时内解决它,则2人都未解决的概率为________,问题得到解决的概率为________.
解析:甲、乙两人都未能解决的概率为
=×=,
问题得到解决就是至少有1人能解决问题,
∴P=1-=.
答案:
6.甲、乙、丙三人进行乒乓球练习赛,其中两人比赛,另一人当裁判,每局比赛结束时,负的一方在下一局当裁判.设各局中双方获胜的概率为,各局比赛的结果相互独立,第1局甲当裁判.
(1)求第4局甲当裁判的概率;
(2)用X表示前4局中乙当裁判的次数,求X的分布列.
解:(1)令A1表示第2局结果为甲获胜,A2表示第3局甲参加比赛时,结果为甲负,A表示第4局甲当裁判.
则A=A1·A2,P(A)=P(A1·A2)=P(A1)P(A2)=.
(2)X的所有可能取值为0,1,2.B1表示第1局结果为乙获胜,B2表示第2局乙和甲比赛时,结果为乙胜,B3表示第3局乙参加比赛时,结果为乙负,则
P(X=0)=P(B1B23)=P(B1)P(B2)P(3)=,
P(X=2)=P(1B3)=P(1)P(B3)=,
P(X=1)=1-P(X=0)-P(X=2)=.
故X的分布列为
X
0
1
2
P
题组3 相互独立事件的综合应用
7.如图,已知电路中4个开关闭合的概率都是,且是相互独立的,灯亮的概率为( )
A. B.
C. D.
解析:选C 记A,B,C,D这4个开关闭合分别为事件A,B,C,D,又记A与B至少有一个不闭合为事件,
则P()=P(A)+P(B)+P()=,则灯亮的概率为P=1-P()=1-P()P()P()=1-=.
8.已知甲袋中有3个白球和4个黑球,乙袋中有5个白球和4个黑球.现从两袋中各取2个球,则取得的4个球中有3个白球和1个黑球的概率为________.
解析:记“从甲袋中取得2个白球”为事件A,“从乙袋中取得1个黑球和1个白球”为事件B,则P(AB)=P(A)P(B)=·=.记“从甲袋中取得1个黑球和1个白球”为事件C,“从乙袋中取得2个白球”为事件D,则P(CD)=P(C)P(D)=·=.所以取得的4个球中有3个白球和1个黑球的概率为+==.
答案:
9.设两个相互独立事件A与B,若事件A发生的概率为p,B发生的概率为1-p,则A与B同时发生的概率的最大值________.
解析:事件A与B同时发生的概率为p(1-p)=p-p2(p∈[0,1]),当p=时,最大值为.
答案:
10.某同学参加科普知识竞赛,需回答三个问题.竞赛规则规定:答对第一、二、三个问题分别得100分、100分、200分,答错得零分.假设这名同学答对第一、二、三个问题的概率分别为0.8,0.7,0.6,且各题答对与否相互之间没有影响.
(1)求这名同学得300分的概率;
(2)求这名同学至少得300分的概率.
解:记“这名同学答对第i个问题”为事件Ai(i=1,2,3),则P(A1)=0.8,P(A2)=0.7,P(A3)=0.6.
(1)这名同学得300分的概率
P1=P(A12A3)+P(1A2A3)=P(A1)P(2)P(A3)+P(1)P(A2)P(A3)=0.8×0.3×0.6+0.2×0.7×0.6=0.228.
(2)这名同学至少得300分的概率
P2=P1+P(A1A2A3)=0.228+P(A1)P(A2)P(A3)=0.228+0.8×0.7×0.6=0.564.
[能力提升综合练]
1.
如图所示,用K,A1,A2三类不同的元件连接成一个系统.当K正常工作且A1,A2至少有一个正常工作时,系统正常工作.已知K,A1,A2正常工作的概率依次为0.9,0.8,0.8,则系统正常工作的概率为( )
A.0.960 B.0.864
C.0.720 D.0.576
解析:选B 法一:由题意知,K,A1,A2正常工作的概率分别为P(K)=0.9,P(A1)=0.8,P(A2)=0.8.
因为K,A1,A2相互独立,
所以A1,A2至少有一个正常工作的概率为
P(1A2)+P(A12)+P(A1A2)=(1-0.8)×0.8+0.8×(1-0.8)+0.8×0.8=0.96,
所以系统正常工作的概率为
P(K)[P(1A2)+P(A12)+P(A1A2)]=0.9×0.96=0.864.故选B.
法二:A1,A2至少有一个正常工作的概率为
1-P(12)=1-(1-0.8)×(1-0.8)=0.96.
所以系统正常工作的概率为P(K)[1-P(12)]=0.9×0.96=0.864.故选B.
2.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,则他第3次拨号才接通电话的概率为( )
A. B.
C. D.
解析:选C 设Ai={第i次拨号接通电话},i=1,2,3,
第3次拨号才接通电话可表示为12A3,显然,1,2,A3相互独立,所以P(12A3)=××=.
3.某大街在甲、乙、丙三处设有红绿灯,汽车在这三处因遇绿灯而通行的概率分别是,,,则汽车在这三处因遇红灯而停车一次的概率为( )
A. B.
C. D.
解析:选D 设汽车在甲、乙、丙三处通行分别为事件A,B,C,则P(A)=,P(B)=,P(C)=.
停车一次即为事件BC+AC+AB,
故其概率为P=××+××+××=.
4.
在荷花池中,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,均从一片跳到另一片),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片上,则跳三次之后停在A片上的概率是( )
A. B.
C. D.
解析:选A 由题意知逆时针方向跳的概率为,顺时针方向跳的概率为,青蛙跳三次要回到A只有两条途径:
第一条,按A→B→C→A,
P1=××=;
第二条,按A→C→B→A,
P2=××=,
所以跳三次之后停在A上的概率为
P1+P2=+=.
5.台风在危害人类的同时,也在保护人类.台风给人类送来了淡水资源,大大缓解了全球水荒,另外还使世界各地冷热保持相对均衡.甲、乙、丙三颗卫星同时监测台风,在同一时刻,甲、乙、丙三颗卫星准确预报台风的概率分别为0.8,0.7,0.9,各卫星间相互独立,则在同一时刻至少有两颗卫星预报准确的概率是________.
解析:设甲、乙、丙预报准确依次记为事件A,B,C,不准确记为事件,,,则P(A)=0.8,P(B)=0.7,P(C)=0.9,P()=0.2,P()=0.3,P()=0.1,至少两颗卫星预报准确的事件有AB,AC,BC,ABC,这四个事件两两互斥.
∴至少两颗卫星预报准确的概率为
P=P(AB)+P(AC)+P(BC)+P(ABC)=0.8×0.7×0.1+0.8×0.3×0.9+0.2×0.7×0.9+0.8×0.7×0.9=0.056+0.216+0.126+0.504=0.902.
答案:0.902
6.某次知识竞赛规则如下:在主办方预设的5个问题中,选手若能连续正确回答出2个问题,即停止答题,晋级下一轮.假设某选手正确回答每个问题的概率都是0.8,且每个问题的回答结果相互独立,则该选手恰好回答了4个问题就晋级下一轮的概率为________.
解析:由已知条件知,第2个问题答错,第3、4个问题答对,记“问题回答正确”事件为A,则P(A)=0.8,故P=P[(A+)AA]=[1-P(A)]·P(A)P(A)=0.128.
答案:0.128
7.已知A,B是治疗同一种疾病的两种药,用若干试验组进行对比试验,每个试验组由4只小白鼠组成,其中2只服用A,另2只服用B,然后观察疗效,若在一个试验组中,服用A有效的白鼠的只数比服用B有效的多,就称该试验组为甲类组,设每只小白鼠服用A有效的概率为,服用B有效的概率为.
(1)求一个试验组为甲类组的概率;
(2)观察3个试验组,求这3个试验组中至少有一个甲类组的概率.
解:(1)设Ai表示事件“一个试验组中,服用A有效的小白鼠有i只”,i=0,1,2.Bi表示事件“一个试验组中,服用B有效的小白鼠有i只”,i=0,1,2.据题意有:
P(A1)=2××=,P(A2)=×=,P(B0)=×=,P(B1)=2××=.
所求概率为P(B0A1)+P(B0A2)+P(B1A2)=×+×+×=.
(2)所求概率为1-3=.
8.某大学开设甲、乙、丙三门选修课,学生选修哪门课互不影响.已知学生小张只选甲的概率为0.08,只选甲和乙的概率为0.12,至少选一门课的概率为0.88,用ξ表示小张选修的课程门数和没有选修的课程门数的乘积.
(1)求学生小张选修甲的概率;
(2)记“函数f(x)=x2+ξx为R上偶函数”为事件A,求事件A的概率;
(3)求ξ的分布列.
解:(1)设学生小张选修甲、乙、丙的概率分别为x,y,z,
则解得
所以学生小张选修甲的概率为0.4.
(2)若函数f(x)=x2+ξx为R上的偶函数,则ξ=0.
当ξ=0时,表示小张选修三门课或三门课都不选,
所以P(A)=P(ξ=0)=xzy+(1-x)(1-y)(1-z)=0.4×0.6×0.5+(1-0.4)(1-0.6)(1-0.5)=0.24,即事件A的概率为0.24.
(3)根据题意,知ξ可能的取值为0,2,P(ξ=0)=0.24.根据分布列的性质,知P(ξ=2)=1-P(ξ=0)=0.76.
所以ξ的分布列为
ξ
0
2
P
0.24
0.76