第一章 随机事件与概率习题参考答案与提示
1. 设A、B、C为三个事件,试用A、B、C表示下列事件,并指出其中哪两个事件是互逆事件:
(1)仅有一个事件发生; (2)至少有两个事件发生; (3)三个事件都发生; (4)至多有两个事件发生;
(5)三个事件都不发生; (6)恰好两个事件发生。 分析:依题意,即利用事件之间的运算关系,将所给事件通过事件A、B、C表示出来。
解:(1)仅有一个事件发生相当于事件ABC、ABC、ABC有一个发生,即可表示成ABC?ABC?ABC;
类似地其余事件可分别表为
(2)AB?BC?AC或ABC?ABC?ABC?ABC;(3)ABC;(4)ABC或A?B?C;(5)ABC;(6)ABC?ABC?ABC或AB?BC?AC?ABC。 由上讨论知,(3)与(4)所表示的事件是互逆的。
2.如果x表示一个沿着数轴随机运动的质点位置,试说明下列事件的包含、互不相容等关系:
A??x|x?20? B??x|x?3? C??x|x?9? D??x|x??5? E??x|x?9?
解:(1)包含关系:D?C?A 、 E?B 。
(2)互不相容关系:C与E(也互逆)、B与D、E与D。 3.写出下列随机事件的样本空间:
(1)将一枚硬币掷三次,观察出现H(正面)和T(反面)的情况; (2)连续掷三颗骰子,直到6点出现时停止, 记录掷骰子的次数; (3)连续掷三颗骰子,记录三颗骰子点数之和;
(4)生产产品直到有10件正品时停止,记录生产产品的总数。 解:(1)???HHH,HHT,HTH,THH,HTT,THT,TTH,TTT?;
1,2,??; (2)???(3)???3,4,?,18?;
10,11,??。 (4)???4.设对于事件A、B、C有P(A)?P(B)?P(C)?1/4, P(AC)?1/8,
1
P(AB)?P(BC)?0,求A、B、C至少出现一个的概率。
提示:A、B、C至少出现一个的概率即为求P(A?B?C),可应用性质4及性质5得P(ABC)?5/8
5.设A、B为随机事件,P(A)?0.7,P(A?B)?0.3,求P(AB)。 提示:欲求P(AB),由概率性质3可先计算P(AB)。 解:由于A?AB?(A?B),且AB?(A?B)??,从而 P(A)?P(AB)?P(A?B) 即
P(AB)?P(A)?P(A?B)?0.4 由概率性质3得
P(AB)?1?P(AB)?1?0.4?0.6。
6.已知事件A、B满足P且P(A)?1/3,求P(B)。 (ABP)?(A?B) 解法一:由性质(5)知
P(B)=P (性质5) (A?B)?P(A)?P()AB =1 (性质3) ?P(A?B)?P(A)?P(AB) =1 (对偶原理) ?P(A?B)?P(A)?P(AB)=1?PA()=1? 解法二:由于
P=P (ABP)?(A?B)(A?B)?1?P(A?B)1 =1??P(B)?P(AB)
32从而得?P(B)?0,即
32 P(B)?
3
12? (已知条件) 33 7.一个袋中有5个红球2个白球,从中任取一球,看过颜色后就放回袋中,然后再从袋中任取一球。求:(1)第一次和第二次都取到红球的概率; (2)第一次取到红球,第二次取到白球的概率。
解:设A表示:“第一次和第二次都取到红球”; B表示:“第一次取到红球,第二次取到白球“。 (1)由于n(A)=5?5,且n(?)=7?7,故
2
P(A)?n(A)25? n(?)49n(B)10? n(?)49 (2)由于n(B)=5?2,且n(?)=7?7,故 P(B)? 8.一批产品有8个正品2个次品,从中任取两次,每次取一个(不放回)。求:(1)两次都取到正品的概率;
(2)第一次取到正品,第二次取到次品的概率; (3)第二次取到次品的概率; (4)恰有一次取到次品的概率。
解:设Ai表示:“第i次取出的是次品”(i=1,2),则所求概率依次化为
P(A1A2)、P(A1A2)、P(A2)?P(A1A2?A1A2)、P(A1A2?A1A2)。
由于无放回地从10个产品中任取两次,每次取一个,第一次有10个可取,第二次有9个可取,因此n(?)?10?9。
(1)由于n(A1A2)?8×7,所以 P(A1A2)?8?728 ?10?945(2)n(A1A2)?8×2,所以
P(A1A2)?8?28 ?10?945828 ??10945或直接用乘法公式
P(A1A2)?P(A1)P(A2|A1)? (3)由于n(A1A2)?2×1,n(A1A2)?8×2,且A1A2?A1A2??,所以 P(A2)?P(A1A2)?P(A1A2)?或直接用乘法公式
P(A2)?P(A1A2?A1A2)?P(A1A2)?P(A1A2) ?P(A1)P(A2|A1)?P(A1)P(A2|A1)? (4)由于A1A2、A1A2互不相容, P(A1A2?A1A2)?P(A1A2)?P(A1A2)
3
28?21??。 10?910?9521821???? 1091095 ?P(A1)P(A2|A1)?P(A1)P(A2|A1) ?288216。 ????10910945 9.设有80件产品,其中有3件次品,从中任取5件检查。求所取5件中至少有3件为正品的概率。
解:设A:“所取5件中至少有3件为正品”;则A的对立事件为至多有2件为正品,即:“恰有2件为正品”(最多有3件次品)。因此
23C3n(A)C778215 P(A)?1?P(A)?1? ??5n(?)8216C8032415或:n(A)?C77 C3?C77C3?C77 P(A)?32415C77C3?C77C3?C775C80?8215。 8216 10.从5双不同的鞋子中任取4只,求4只鞋子至少有2只配成一双的概率。 分析:直接求4只鞋子至少有2只配成一双的概率不易得到正确的结果,这是由于所考虑事件比较复杂,解决此类问题的方法通常是利用概率性质3,即先求逆事件的概率。该题的解法较多,现分述如下:
解:设事件A表示:“取出的4只鞋子至少有2只配成一双”,则事件A表示:取出的4只鞋任意两只均不能配成一双”。
方法一.若取鞋子是一只一只地取(不放回),则共有取法10×9×8×7种, 而取出的4只鞋任意两只均不能配成一双的取法共有10×8×6×4种,所以 P(A)?1?P(A)?1?10?8?6?413?
10?9?8?7214 方法二、从5双不同的鞋子中任取4只,共有C10=210种取法。取出的4只
鞋任意两只均不能配成一双共有C54?24=80种取法(先从5双中任取4双共C54种取法,然后从每双鞋子中任取一只,每双鞋子有2种取法,故共有24种取法)。所以
P(A)?1?P(A)?1?8013? 21021 方法三、为了使取出的4只鞋子任意两只均不能配成一双,故可考虑4只鞋子中取左脚k(k?只,右脚4?k只(这4?k只右脚只能从剩余0,1,2,3,4)?k的5?k双鞋子中任取)其共有?C5kC54?k?80种取法,故
k?04 4
P(A)?1?P(A)?1?8013 ?21021 方法四、(直接法)设事件Ai表示:“取出的4只鞋子恰有i双配对”(i=1,2),则A?A1?A2,且A1?A2??。A1包含基本事件数为从5双鞋子中任取一
121双,同时在另外4双鞋子中任取不能配对的两只的不同取法共有CCC5(8?4)种12(C4?22))(C5;A2包含基本事件数为从5双鞋子中任取2双,不同取法共有C52种。故
11C5(C82?C4)C5213 P(A)?P(A1)?P(A2)? ?4?4C10C1021 11.假设每个人的生日在一年365天都是等可能的,那么随机选取n(?365)个人,求他们的生日各不相同的概率及这n个人至少有两个人生日在同一天的概率;若n,求上述两个事件的概率。 ?40 分析:此问题属于占位问题。
解:设A表示事件:“n个人的生日各不相同”;B表示事件:“这n个人至少有两个人生日在同一天”。由于每个人的生日在一年365天都是等可能的,所以
n(?)=365,n(A)?Ann365nA365,从而P(A)?。
365n 由于B事件是A事件的对立事件,所以
A3n65 P(B)?1?P(A)?1? n365 若取n?40,则
40A365?0.109 P(A)?40365?0.891 P(B)?1?P(A)?1?0.109
12.某进出口公司外销员与外商约谈,两人相约某天8点到9点在预定地点会面,先到者要等候另一个人20分钟,过时就离去,若每人在这指定的一个小时内任一时刻到达是等可能的,求事件A={两人能会面}的概率。
解:设x、y分别表示两人到达预定地点 的时刻,那么两人到达时间的可能结果 60
对应边长为60的正方形里所有点(见图1-1), 这个正方形就是样本空间?,而两人能会面
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