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 解:(1)仅有一个事件发生相当于事件
A、B、C表示出来。
有一个发生,即可表示成
ABC、ABC、ABCABC?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;(5)
;(4)
ABC或
A?B?CABC;(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)?(2)?(3)?(4)???HHH,HHT,HTH,THH,HTT,THT,TTH,TTT?;
??1,2,??; ??3,4,?,18?; ??10,11,??。
A、B、C有P(A)?P(B)?P(C)?1/4, P(AC)?1/8,
4.设对于事件
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(A?B?C)?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(AB)?P(A?B)
1
P(A)
即
P(AB)由概率性质3得
?P(A)?P(A?B)?0.4
P(AB)?1?P(AB)?1?0.4?0.6。
6.已知事件
且P(A)?1/3,求P(B)。 (ABP)?(A?B)A、B满足P 解法一:由性质(5)知
(性质5) P(B)=P(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)12?33 (已知条件)
=1?从而得
1?P(B)?P(AB) 32?P(B)?0,即 32 P(B)?
3
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。 “第一次和第二次都取到红球”; A表示:
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
解:设
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)、
2
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
?8?728?
10?945 P(A1A2)(2)n(
A1A2)?8×2,所以
P(A1A2)?或直接用乘法公式 P(A1A2) (3)由于n( P(A2)8?28?
10?945828?? 10945?P(A1)P(A2|A1)?A1A2)?2×1,n(A1A2)?8×2,且A1A2?A1A2??,所以
28?21??。
10?910?95?P(A1A2)?P(A1A2)?或直接用乘法公式 P(A2)?P(A1A2?A1A2)?P(A1A2)?P(A1A2)
|A1)?P(A1)P(A2|A1)?21821???? 1091095 ?P(A1)P(A2 (4)由于A1A2、A1A2互不相容, P(A1A2?A1A2)?P(A1A2)?P(A1A2)
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(?)8216C80或:n(A)32415 ?C77C3?C77C3?C77 P(A)?32415C77C3?C77C3?C775C80?8215。
8216 3
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
4有2种取法,故共有2种取法)。所以 P(A)?1?P(A)?1?8013? 21021k 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只,右脚4?k只(这4?k只右脚只能从剩余的5??0,1,2,3,4)有
k双鞋子中任取)其共
?Ck?04k5?kC54?k?80种取法,故
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),则且
A?A1?A2,
A1?A2??。A1包含基本事件数为从5双鞋子中任取一双,同时在另外4双鞋子中任取不能配对的
12两只的不同取法共有CC5(8不同取法共有C5种。故
21221;A2包含基本事件数为从5双鞋子中任取2双,?C4)种(C5(C4?2))
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
nA365P(A)?。
365n 由于B事件是A事件的对立事件,所以 nA365 P(B)?1?P(A)?1?365n 若取n?40,则
n(?)=
n365n,n(A)?A365,从而
4
40A365?0.109 P(A)?40365 P(B)?1?P(A)?1?0.109?0.891
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,求事件会面}的概率。 解:设x、A={两人能
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 的充要条件是
x?y?20,即x?y?且 20所以,事件
x?y??20,
图1-1
A对应图中阴影
部分里的所有点。因此,所求概率为
22?(A)60?405 P (A)???2?(?)960 13.设某光学仪器厂制造的透镜,第一次落下时被打破的概率为3/10,第二次落下时被打破的概率为1/2,第三次落下时被打破的概率为9/10,试求透镜落下三次未打破的概率。
分析:解决此问题的关键在于正确理解题意,弄清概率1/2、9/10的具体含义。依题意“第二次落下时被打破的概率为1/2”指的是第一次落下未被打破的情况下,第二次落下时被打破的概率;概率9/10的含义类似。
(i 解:设Ai表示“第i次落下时未被打破”
P(A)?1,2,3),A表示“落下三次未被打破”,则
A?A1A2A3,
?P(A1A2A3)?P(A1)P(A2|A1)P(A3|A1A2)
(1?3197)?(1?)?(1?)? 10210200 ?A)的概率为4/15,刮风(记作事件B)
的概率为7/15,刮风又下雨(记作事件C)的概率为1/10。求P(A|B),P(B|A) ,P(A?B)。
14.由长期统计资料得知,某一地区在4月份下雨(记作事件
解:P(A|B)?A)?P(AB)1/103??
P(B)7/1514P(AB)1/103??
P(A)4/158 P(B|47119???. 1515103015.设A、B为随机事件,若P(A)?0.5,P(B)?0.6,P(B|A)?0.8,求:
P(A?B)?P(A)?P(B)?P(AB)? 5