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现有甲、乙两位乘客,他们乘坐的里程都不超过22千米.已知甲、乙乘车不超过6千米的概率分别为,,甲、乙乘车超过6千米且不超过12千米的概率分别为,.求甲、乙两人所付乘车费用不相同的概率.
解 由题意可知,甲、乙乘车超过12千米且不超过22千米的概率分别为,,
则甲、乙两人所付乘车费用相同的概率
P1=×+×+×=,
所以甲、乙两人所付乘车费用不相同的概率P=1-P1=1-=.
思维升华 求相互独立事件同时发生的概率的方法
(1)首先判断几个事件的发生是否相互独立.
(2)求相互独立事件同时发生的概率的方法主要有:
①利用相互独立事件的概率乘法公式直接求解;
②正面计算较繁或难以入手时,可从其对立事件入手计算.
甲、乙两队进行排球决赛.现在的情形是甲队只要再赢一局就获冠军,乙队需要再赢两局才能得冠军.若两队胜每局的概率相同,则甲队获得冠军的概率为( )
A.B.
C.D.
答案 D
解析 设Ai(i=1,2)表示继续比赛时,甲在第i局获胜;B事件表示甲队获得冠军,则B=A1+A2,
∴P(B)=P(A1)+P(A2)=+×=.
题型二 独立重复试验
例2 甲、乙两支排球队进行比赛,约定先胜3局者获得比赛的胜利,比赛随即结束.除第五局甲队获胜的概率是外,其余每局比赛甲队获胜的概率都是.假设各局比赛结果相互独立.分别求甲队以3∶0,3∶1,3∶2胜利的概率.
解 设“甲队以3∶0,3∶1,3∶2胜利”分别为事件A,B,C,则P(A)=××=,
P(B)=C2××=,
P(C)=C2×2×=.
思维升华 在求n次独立重复试验中事件恰好发生k次的概率时,首先要确定好n和k的值,再准确利用公式求概率.
投篮测试中,每人投3次,至少投中2次才能通过测试.已知某同学每次投篮投中的概率为0.6,且每次投篮是否投中相互独立,则该同学通过测试的概率为( )
A.0.648B.0.432
C.0.36D.0.312
答案 A
解析 所求概率为C×0.62×0.4+0.63=0.648.
题型三 二项分布的均值、方差
例3 某居民小区有两个相互独立的安全防范系统(简称系统)A和B,系统A和系统B在任意时刻发生故障的概率分别为和p.
(1)若在任意时刻至少有一个系统不发生故障的概率为,求p的值;
(2)设系统A在3次相互独立的检测中不发生故障的次数为随机变量ξ,求ξ的分布列及均值E(ξ).
解
(1)设“至少有一个系统不发生故障”为事件C,那么
1-P()=1-·p=,解得p=.
(2)由题意,得随机变量ξ可能的取值为0,1,2,3,
则P(ξ=0)=3=,
P(ξ=1)=C×2=,
P(ξ=2)=C×2×=,
P(ξ=3)=3=.
∴随机变量ξ的分布列为
ξ
0
1
2
3
P
故随机变量ξ的均值
E(ξ)=0×+1×+2×+3×=.
(或∵ξ~B(3,),∴E(ξ)=3×=.)
思维升华 在根据独立重复试验求二项分布的有关问题时,关键是理清事件与事件之间的关系,确定二项分布的试验次数n和变量的概率,求得概率,列出分布列.
某种种子每粒发芽的概率都为0.9,现播种了1000粒,对于没有发芽的种子,每粒需再补种2粒,补种的种子数记为X,则X的均值为( )
A.100B.200C.300D.400
答案 B
解析 记不发芽的种子数为Y,则Y~B(1000,0.1),
∴E(Y)=1000×0.1=100.又X=2Y,
∴E(X)=E(2Y)=2E(Y)=200.
16.独立事件与互斥事件
典例
(1)中国乒乓球队甲、乙两名运动员参加奥运乒乓球女子单打比赛,甲夺得冠军的概率是,乙夺得冠军的概率是,那么中国队夺得女子乒乓球单打冠军的概率为________.
(2)某射手每次射击击中目标的概率都是,这名射手射击5次,有3次连续击中目标,另外两次未击中目标的概率是________.
错解展示
解析
(1)设“甲夺得冠军”为事件A,“乙夺得冠军”为事件B,则P(A)=,P(B)=,由A、B是相互独立事件,得所求概率为P(A)+P(B)+P(AB)=×+×+×==.
(2)所求概率P=C×()3×()2=.
答案
(1)
(2)
现场纠错
解析
(1)设“甲夺得冠军”为事件A,“乙夺得冠军”为事件B,则P(A)=,P(B)=.
∵A、B是互斥事件,
∴P(A∪B)=P(A)+P(B)=+=.
(2)设“第i次射击击中目标”为事件Ai(i=1,2,3,4,5),“射手在5次射击中,有3次连续击中目标,另外2次未击中目标”为事件A,则
P(A)=P(A1A2A345)+P(1A2A3A45)
+P(12A3A4A5)
=3×2+×3×+2×3=.
答案
(1)
(2)
纠错心得
(1)搞清事件之间的关系,不要混淆“互斥”与“独立”.
(2)区分独立事件与n次独立重复试验.
1.(2016·宁波模拟)一射手对同一目标进行4次射击,且射击结果之间互不影响.已知至少命中一次的概率为,则此射手的命中率为( )
A.B.C.D.
答案 C
解析 设此射手未命中目标的概率为p,则1-p4=,
所以p=,故1-p=.
2.已知A,B是两个相互独立事件,P(A),P(B)分别表示它们发生的概率,则1-P(A)P(B)是下列哪个事件的概率( )
A.事件A,B同时发生
B.事件A,B至少有一个发生
C.事件A,B至多有一个发生
D.事件A,B都不发生
答案 C
解析 P(A)P(B)是指A,B同时发生的概率,1-P(A)·P(B)是A,B不同时发生的概率,即事件A,B至多有一个发生的概率.
3.甲射击命中目标的概率是,乙命中目标的概率是,丙命中目标的概率是.现在三人同时射击目标,则目标被击中的概率为( )
A.B.
C.D.
答案 A
解析 设“甲命中目标”为事件A,“乙命中目标”为事件B,“丙命中目标”为事件C,则击中目标表示事件A,B,C中至少有一个发生.又P()=P()P()P()=[1-P(A)]·[1-P(B)]·[1-P(C)]=××=.
故目标被击中的概率P=1-P()=.
4.(2016·长春模拟)一袋中有5个白球,3个红球,现从袋中往外取球,每次任取一个记下颜色后放回,直到红球出现10次时停止,设停止时共取了X次球,则P(X=12)等于( )
A.C()10()2B.C()9()2
C.C()9()2D.C()10()2
答案 D
解析 “X=12”表示第12次取到红球,前11次有9次取到红球,2次取到白球,
因此P(X=12)=C()9()2=C()10()2.
5.(2017·南昌质检)设随机变量X服从二项分布X~B(5,),则函数f(x)=x2+4x+X存在零点的概率是( )
A.B.C.D.
答案 C
解析 ∵函数f(x)=x2+4x+X存在零点,
∴Δ=16-4X≥0,∴X≤4.∵X服从X~B(5,),
∴P(X≤4)=1-P(X=5)=1-=.
6.已知随机变量X服从二项分布,且E(X)=2.4,D(X)=1.44,则二项分布的参数n,p的值分别为( )
A.4,0.6B.6,0.4
C.8,0.3D.24,0.1
答案 B
解析 由二项分布X~B(n,p)及E(X)=np,D(X)=np·(1-p)得2.4=np,且1.44=np(1-p),解得n=6,p=0.4.故选B.
7.如图所示的电路有a,b,c三个开关,每个开关开或关的概率都是,且是相互独立的,则灯泡甲亮的概率为________.
答案
解析 灯泡甲亮满足的条件是a,c两个开关都开,b开关必须断开,否则短路.设“a闭合”为事件A,“b闭合”为事件B,“c闭合”为事件C,则甲灯亮应为事件AC,且A,B,C之间彼此独立,且P(A)=P(B)=P(C)=,由独立事件概率公式知P(AC)=P(A)P()P(C)=××=.
8.设随机变量X~B(2,p),随机变量Y~B(3,p),若P(X≥1)