概率论习题解答 一 下载本文

习 题 一

1.下列随机试验各包含几个基本事件?

(1)将有记号a,b的两只球随机放入编号为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ 的盒子里(每个盒子可容纳两个球) 解:用乘法原理,三个盒子编号为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ看作不动物,。两个球看作是可动物,一个一个地放入盒中;a球可放入的任一个,其放法有 C3?3 种,b球也可放入三个盒子的任一个,其放法有C3?3 种,由乘法原理知:这件事共有的方法数为C3?C3?9种。 (2)观察三粒不同种子的发芽情况。

解:用乘法原理,三粒种子,每一粒种子按发芽与否是两种不同情况(方法)。三粒种子发芽共有C2?C2?C2?8种不同情况。 (3)从五人中任选两名参加某项活动。

解:从五人中任选两名参加某项活动,可不考虑任选的两人的次序,

所以此试验的基本事件个数 n?C5?10。

(4)某人参加一次考试,观察得分(按百分制定分)情况。

解:此随机试验是把从0到100 任一种分看作一个基本事件,?n?101。 (5)将a,b,c三只球装入三只盒子中,使每只盒子各装一只球。

解:可用乘法原理:三只盒子视为不动物,可编号Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,三只球可视为可动物,一个一个放入盒子内(按要求)。a球可放入三个盒子中的任一个有C3?3种方法。b球因为试验要求每只盒子只装一个球,所以a球放入的盒子不能再放入b球,b球只能放入其余(无a球 的盒子)两个中任一个,其放法有C2?2个。c只能放入剩下的空盒中,其放法只有一个。三个球任放入三个盒中保证每个盒只有一个球,完成这件事共有方法为

11C3?C2?1?6种。

12111111112. 事件A表示“五件产品中至少有一件废品”,事件B表示“五件产品都是合格品”,则A?B,AB各表示什么事件?A、B之间有什么关系?

解: 设Ak?“五件中有k件是不合格品” B?“五件都是合格品”。此随机试验E的样本空间可以写成:S??A0,A1,A2,A3,A4,B? 而 A?A0?A1?A2?A3?A4

?A?B?S,AB??,A与B是互为对立事件。

3. 随机抽验三件产品,设A表示“三件中至少有一件是废品”,设B表示“三件中至少

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有两件是废品”,C表示“三件都是正品”,问 A,B,C,A?B,AC各表示什么事件? 解 A?“三件都是正品”,B?“三件中至多有一件废品”,

C?“三件中至少有一件废品”, A?B?A,AC??.

4. 对飞机进行两次射击,每次射一弹,设A1表示“第一次射击击中飞机”,A2表示“第二次射击击中飞机”,试用A1,A2及它们的对立事件表示下列各事件:

B?“两弹都击中飞机”; C?“两弹都没击中飞机” D?“恰有一弹击中飞机”; E?“至少有一弹击中飞机”。并指出B,C,D,E中哪些是互不相容,哪些是对立的。

解 B?A1A2,C?A1A2,D?A1A2?A1A2,E?A1?A2,B与C , B与D ,

D与C , C与E 是互不相容的,C与E是相互对立的。

5. 在某班任选一名学生。记A?“选出的是男生”;B?“选出的是运动员”; C?“选出的是北方人”。问:(1) ABC,ABC各表示什么事件?

(2)C?B,AB?C 各表示什么意义。(3)在什么条件下,ABC?A.

解 (1)ABC=“选出的是南方的不是运动员的男生”。 (2) C?B表示该班选出北方的学生一定是运动员。

AB?C 表示选出的不是运动员的男生是南方的。(3) 当 A?BC 时 ABC?A。

6、 设 A1,A2,A3,A4是四个随机事件,试用这几个事件表示下列事件: (1) 这四个事件都发生; (2) 这四个事件都不发生;

(3) 这四个事件至少有一个发生; (4)A1,A2 都发生,而A3,A4都不发生; (5) 这四个事件至多一个发生。 (6) 这四个事件恰有一个发生。 解 (1)A1A2A3A4; (2)A1A2A3A4; (3)A1?A2?A3?A4; (4)A1A2A3A4; (5)A2A3A4?A1A3A4?A1A2A4?A1A2A3; (6) A1A2A3A4?A1A2A3A4?A1A2A3A4?A1A2A3A4;

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7. 从一副扑克牌(52张,不计大小王)中任取4张,求取得4张花色都不相同的概率。 解 从52张牌中任取4张共有情况C52种,每一种情况看作每一种基本事件,所以此试验的样本空间中基本事件的个数n?C52。设事件 A?“任取的4张花色都不相同”,

44A中包含的基本事件个数K可以用乘法原理求, 事件A完成要从四种花色中各取一张,

k134故 k?13, P(A)??4?0.1055

nC5248. 某房间里有4个人,设每个人出生于1月至12月中每一个月是等可能的。求至少有1人生日在10月的概率。

解 设事件A?“至少有1人生日在10月” A?“4个人生日都不在10月”

?11?P(A)?1?P(A)?1????1?0.7?0.3

?12?9. 袋中有10只形状相同的球,其中4只红球,6只白球,现从袋中一个接一个地任意取球抛掷出去,求第3次抛掷的是红球的概率。

解 此随机试验E为:从袋中每次任取一球,不放回地连取三次,相当于从10只球中任取3只排列在三个不同的位置上,其不同的排列数为P10,即其基本事件共有n?P10个, 设事件 “第三次抛掷的是红球”所包含的基本事件个数k求法如下:首先事件A表示第三次抛掷的是红球,即第三个位置应放红球,可从4个红球中任取一个放入,共有C4种放法;前两个位置任从剩下的9个球中取两个放在不同的位置,其放法有P9种。由乘法原理可知

24331k?CP1249

12P9kC42?P(A)??? 3n5P1010. 将一枚硬币连续抛掷10次,求至少有一次出现正面的概率。 解 设事件 A?“至少出现一次正面” , A?“全不出现正面”

若一枚硬币连续——10次,每次有正、反两种情况,所以随机试验E的基本事件个数

n?210,A所包含的基本事件个数 k?1. 则P(A)?1?P(A)?1?新球2只旧球的概率。

3

k1?1?10?0.999 n211. 盒中有10个乒乓球,其中6只新球,4只旧球。今从盒中任取5只,求正好取得3只

解 从盒中10只球任取5只的取法共有C10种,即为此随机试验的基本事件的个数,

5?n?C10. 设事件A?“正好取得3只新球2只旧球”

35事件A所包含的基本事件的个数k的考虑方法:先从6只新球中任取3只,其取法有C6种;再从4只旧球中任取2只,其取法有C4种。由乘法原理得 k?C6C4,

32C410kC6??0.476 ?P(A)??5n21C1023212.10件产品中有6件正品,4件次品。甲从10件中任取1件(不放回)后,乙再从中任取1件。记A? “甲取得正品”;B?“乙取得正品”。求P(A),P(B/A),P(B/A).

解 求P(A)的问题是甲从10个球中任取1球,其方法有10种,事件A是甲取得1件是正品,只能从6件正品中任取1件,所以取法是6种。?P(A)?63? 105求 P(B/A)问题是在甲取得一件正品的条件下不放回,求乙再任取一件是正品的概率, 样本空间?1是:甲从10件产品中取出一件正品后,再从剩下的9件产品中任取1件的问题。此时基本事件个数 m?C9?9,在此?1中正品是5件,事件B包含的基本事件个数

15,求P(B/A)的问题可用上面两种方法,所不同的是 A?“甲962取得一件是次品”, P(B/A)??

93k1?5. ?P(B/A)?13. 甲、乙两城市位于长江下游,据气象资料知道:甲、乙两城市一年中雨天的比例分别是20%和18%,两地同时下雨的比例为12%:

(1)已知乙市为雨天,求甲市也是雨天的概率;(2)已知甲市为雨天,求乙市也是雨天的概率;(3)求甲、乙两市至少有一城市为雨天的概率。

解 设事件 A?“甲市为雨天”; 事件 B?“乙市为雨天”。则 P(A)?0.20P(B)?0.18P(AB)?0.12 所求的问题: (1)P(A/B)?P(AB)0.122P(AB)0.123???0.67;???0.6; (2) P(B/A)?P(B)0.183P(A)0.205(3)P(A?B)?P(A)?P(B)?P(AB)?0.2?0.18?0.12?0.26

14. 甲袋中有3个白球,7个红球,15个黑球;乙袋中有10个白球,6个红球,9个黑

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球。今从两袋中各任取一球,求下列事件的概率。

(1) 事件A?“取得2个红球”; (2) 事件 B?“取得的两球颜色相同” 解 (1) 随机试验为从甲袋25个球中任取1球,从乙袋25个球任取1个,其基本事件总数 n?C25C25?625. 由乘法原理知道事件A包含的基本事件个数

11k?C7C6?7?6?42.?p(A)?11k42. ?n625用 A1,A2,A3分别表示从甲袋取得白球、红球、黑球;用 B1,B2,B3分别表示从乙袋取得白球、红球、黑球。则 A?A2B2。

?A2与 B2相互独立。?P(A)?P(A2)P(B2)?7642 ??2525625(2) ?B?A1B1?A2B2?A3B3 Ak与 Bk(k?1,2,3)相互独立, 且

A1B1,A2B2,A3B3三种情况互不相容,

则 P(B)?P(A1B1)?P(A2B2)?P(A3B3)?P(A1)P(B1)?P(A2)P(B2)?P(A3)P(B3)

?31076159207 ??????25252525252562515. 制造某种零件可以采用两种不同的工艺:第一种工艺要经过三道工序,经过各道工序时出现不合格品的概率分别为 0.1,0.2,0.3;第二种工艺只要经过两,道工序,但经过各道工序时出现不合格品的概率均为0.3。如果采用第一种工艺,则在合格品的零件中得到一级品的概率为0.9, 而采用第二种工艺,则在合格品的零件中得到一级品的概率为0.8。试问采用何种工艺获得一级品的概率较大。(注:各道关系出现不合格品时相互独立的) 解 设事件A?“采用第一种工艺获得一级品”;事件B?“采用第二种工艺获得一级品”; 第一种工艺经过三道工艺,第k道工序出合格品事件记为Ak由题设知道:P(A1)?1?P(A1)?1?0.1?0.9.

(k?1,2,3),

P(A2)?1?P(A2)?1?0.2?0.8. P(A3)?1?P(A3)?1?0.3?0.7.

第二种工艺二道工序,第k道工序出合格品的事件记为 Bk由题设知道: P(B1)?1?P(B1)?1?0.3?0.7?P(B2).

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(k?1,2).

P(A)?P(A1A2A3)?0.9?P(A1)P(A2)P(A3)?0.9?0.9?0.8?0.7?0.9?0.45

P(B)?P(B1B2)?0.8?P(B1)P(B2)?0.8?0.7?0.7?0.8?0.39

所以采用第一种工艺获得一级品的概率较大。

16.一箱产品共100件,其中有5件有缺陷,但外观难区别,今从中任取5件进行检验。按规定,若未发现有缺陷产品,则全箱判为一级品;若发现一件产品有缺陷,则全箱判为二级品;若发现两件以上有缺陷,则全箱视为次品。试分别求该箱产品被判为一级品(记为A),二级品(记为B),次品(记为C)的概率。

解 随机试验E是100件产品任取5件,其基本事件的个数 n?C100。

事件A包含的基本事件个数nA求法是:从95件没缺陷的产品取5件的个数nA?C95

5nAC95?P(A)??5?0.76

nC10055事件B包含的基本事件个数nB求法:从5件有缺陷的产品中任取一件,个数为C5,再从95件无缺陷的产品中任取4件,个数为 nB?C5C95,由乘法原理知P(B)?141nB?0.22 n?C?A?B P(C)?P(A?B)?P(A)?P(B) (因为A,B互不相容)

P(C)?1?P(C)?1?P(A?B)?1?P(A)?P(B)?1?0.76?0.22?0.02

17.车间内有10台同型号的机床独立运转,已知在1小时内每台机床出故障的概率为 0.01,其在1小时内正好有3台机床出故障的概率。

解 此问题是独立重复试验问题。 设事件A? “10台机床中任3台出故障”,

3P(A)?C10(0.01)3(0.99)7?0.0001

18. 据医院经验,有一种中草药对某种疾病的治疗效果为0.8。现在10人同时服用这种中草药治疗该疾病,求至少对6人有疗效的概率。 解 设事件A? “至少对6人有疗效”,P(A)??Ck?610k100.8k0.210?k?0.967

19.加工某产品需经过两道工序,如果经过每道工序合格的概率为0.95,求至少有一道工序不合格的概率。

解 设事件A?“至少有一道工序不合格”; A?“两道工序后都合格”.

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P(A)?1?P(A)?1?0.952?0.0975

20. 已知 P(A)?0.2,(1) P(AB),(3) P(A/B),P(B)?0.45,P(AB)?0.15 求:

P(AB)P(AB); (2) P(A?B),P(A?B),P(A?B); P(B/A),P(A/B).

解 (1) P(AB)?P(A?AB)?P(A)?P(AB)?0.05;

P(AB)?P(B?AB)?P(B)?P(AB)?0.3; P(AB)?1?P(A?B)?1?0.5?0.5.

(2) P(A?B)?P(A)?P(B)?P(AB)?0.2?0.45?0.15?0.5

P(A?B)?P(A)?P(AB)?0.8?0.15?0.95 P(A?B)?P(AB)?1?P(AB)?0.85. (3) P(A/B)?P(AB)0.151??;

P(B)0.453P(B/A)?P(AB)0.051P(AB)0.153??. ??; P(A/B)?0.5511P(A)0.24P(B)21、 某气象台根据历年资料,得到某地某月刮大风的概率为概率为

11,在刮风的条件下下雨的307。求即刮风又下雨的概率。 8解 设事件A?“某地某月刮大风”; B? “某地某月下雨”.

11777 P(AB)?P(A)P(B/A)? ?30824022. 10个零件中有7个正品,3个次品。每次无放回地随机抽取一个来检验,求: (1)第三次才取到正品的概率;(2)抽三次至少有一个正品的概率。

解 设事件A? “第三次才取到正品”,因为第三次才取到正品,前两次取得的是次品,

?P(A)?3277 ???1098120 B? “抽三次至少有一个正品”, B?“抽三次全是次品”

P(B)?1?P(B)?1?321119 ???10981207

23.一个工人看管三台机床,在1h内机床不需要工人照管的概率:第一台为0.9,第二台

为0.8,第三台为0.7。求在1h内(1)三台机床都不需要工人照管的概率;(2)三台机床中最多有一台需要工人照管的概率。

解 设事件 Ak=“第k台机床不用照管” (k?1,2,3) (1)P(A1A2A3)?0.9?0.8?0.7?0.504 (2)

设事件 B?“三台中最多有一台需要照管”每台机床都是相互独立的。

P(B)?P(A1A2A3)?P(A1A2A3)?P(A1A2A3)?P(A1A2A3)

?0.504?0.1?0.8?0.7?0.9?0.2?0.7?0.9?0.8?0.3?0.902

24.有两个电路如图1-24所示,每个开关闭合的概率都是p,诸开关闭合与否彼此独立,分别求两电路由a至b导通的概率。

(1) k1 k2

a k3 b

k1 k3 k5

(2)a b

k2 k4 k6 解 记 Ak?{第k个开关闭合} k?1,2,3,4,5,6

(1)(a至b导通)?A1A2?A3 , 两事件A1A2与A33 是相容的。

P(a至b导通)?P(A1A2)?P(A3)?P(A1A2A3)

?P(A1)P(A2)?P(A3)?P(A1)P(A2)P(A3)?P2?P?P3

(a至b导通)?(A1?A2)(A3?A4)(A5?A6) Ai与Aj 是相容的,

(A1?A2)、(A3?A4)、(A5?A6)是相互独立的,且概率相同。

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P(a至b导通)?P?(A1?A2)(A3?A4)(A5?A6)??[P(A1?A2)]3

?[P(A1)?P(A2)?P(A1A2)]3?[P(A1)?P(A2)?P(A1)P(A2)]3 ?(p?p?p2)3?(2p?p2)3

25.大豆种子保存于甲仓库,其余保存于乙仓库,已知它们的发芽率分别为0.92和0.89,现将两个仓库的种子全部混合,任取一粒,求其发芽率。

解 设事件 A1?“大豆种子保存于甲仓库”; A2?“大豆种子保存于乙仓库”; B=“取到的一粒种子发芽” 由题意可得

2523 , P(A2)? , 由全概公式得: 5523P(B)?P(A1)P(B/A1)?P(A2)P(B/A2)??0.92??0.89?0.902

55P(A1)?26.有三个盒子,在甲盒中装有2支红芯圆珠笔,4支蓝芯圆珠笔;乙盒中装有4支红的,2支蓝的;丙盒中装有3支红的,3支蓝的。今从中任取一支(设到三个盒子中取物的机会相同),问取到红芯圆珠笔的概率是多少?

解 设事件A1? “笔取于甲盒”;A2? “笔取于乙盒”; A3?“笔取于丙盒”;

B?“取到的是红圆珠笔” ,由题意可得P(A1)? 由全概公式得:

111, P(A2)?, P(A3)? 33311211P(B)?P(A1)P(B/A1)?P(A2)P(B/A2)?P(A3)P(B/A3)?(??)?

3332227.射击队里有编号为1,2,3,4,5的五名射手,其射击命中率分别为0.5,0.6,0.7,0.8,0.9。今从该队任选一名射手对靶射击一次。(1)求命中目标的概率;(2)已见命中目标,求选取的是1号射手的概率。

解 记AK?“选取第k号射手” k?1,2,3,4,5 .B? “命中目标”,

B的发生可能是第一号射手击中目标,可能是第二号射手击中目标,?,可能是第五号射

手击中目标,即P(B)??P(A)P(B/A)。 求P(B)用全概公式。

kkk?15P(B)??P(Ak)P(B/Ak)?k?1n11111?0.5??0.6??0.7??0.8??0.9?0.7 555559

问题是求已知目标被击中恰好是一号射手击中目标的概率即P(A1/B).由贝叶斯公式:

P(A1/B)?P(A1)P(B/A1)0.1??0.143

P(B)0.728.转炉炼高级钢,每炉钢的合格率为0.7,假定各次冶炼互不影响,若要求以99%的把握至少能炼出一炉合格钢,问至少需要炼几炉?

解 设至少炼了n 炉才能以99%的把握炼出合格的钢。

事件 Ai?“炼出的一炉是合格的” Ai?“炼出的一炉是不合格的”i?1,2,?n。 事件B? “炼出合格的钢” , P(Ai)?0.7,P(Ai)?0.3

P(B)?P(A1?A2???An)?1?P(A1A2?An) ?1?P(A1)PA2)?P(An)?1?0.3n?0.99

1?0.3n?0.99 , 0.3n?0,01 , n?ln0.01?4。 所以必须炼4炉。

ln0.329.甲盒中有两只白球,一只黑球,乙盒中有一只白球,五只黑球。求从甲盒中任取一球投入乙盒后,随机地从乙盒取出一球而恰为白球的概率,求从甲盒中取得的是白球的概率。 解 设事件A1? “从甲盒中取出的是白球”; A2? “从甲盒中取出的是黑球”; B?“从乙盒中取出的是白球” 由题意可得

2121 , P(A2)? , P(B/A1)?P(B/A2)? 337722115P(B)?P(A1)P(B/A1)?P(A2)P(B/A2)?????

373721P(A1)?P(A1/B)?P(A1)P(B/A1)4?

P(B)530、一猎人用猎枪向一只野兔射击,第一枪距离野兔200m远,如果未击中,他追到距野兔150m远处再进行第二次射击,如果仍未击中,他追到距野兔100m远处再进行第三次射击,此时击中的概率为击中野兔的概率。

解 设 p1,p2,p3分别表示3次击中的概率,且p3?1。如果这个猎人射击的击中率与他到野兔的距离平方成反比,求猎人21k,由已知得pi?2,i?1,2,3. 2r10

k?112?1002?1502p2?2002p1,解得 p1?,p2?。 289设事件Ak? “第k抢击中”; (k?1,2,3), B?“击中”.

P(B)?P(A1?A1A2?A1A2A3)?P(A1)?P(A1A2)?P(A1A2A3)

1?P(A1)P(A2/A1)?P(A1)P(A2/A1)P(A3/A1A2)817277195?????????0.6597 88989214417795或 P(B)?1?P(A1A2A3)?1? ?289144?11