1
习 题 一
写出下列事件的样本空间: (1) 把一枚硬币抛掷一次; (2) 把一枚硬币连续抛掷两次;
(3) 掷一枚硬币,直到首次出现正面为止;
(4) 一个库房在某一个时刻的库存量(假定最大容量为M).
△ 解 (1) Ω={正面,反面}{正,反}
(2) Ω={(正、正),(正、反),(反、正),(反、反)} (3) Ω={(正),(反,正),(反,反,正),…} (4) Ω={x;0 ≤x≤ m}
掷一颗骰子的试验,观察其出现的点数,事件A=“偶数点”,
B=“奇数点”,C=“点数小于5”,D=“小于5的偶数点”,讨论上述各事件间的关系. 解 Ω??1,2,3,4,5,6?,A??2,4,6?,B??1,3,5?,C??1,2,3,4?,D??2,4?. A与B为对立事件,即B=A;B与D互不相容;A?D,C?D.
3. 事件Ai表示某个生产单位第i车间完成生产任务,i=1,2,3,B表示至少有两个车间完成生产任务,C表示最多只有两个车间完成生产任务,说明事件B及B-C的含义,并且用Ai(i=1,2,3)表示出来. 解 B表示最多有一个车间完成生产任务,即至少有两个车间没有完成生产任务. B?A1A2?A2A3?A1A3
B-C表示三个车间都完成生产任务 B?A1A2A3+A1A2A3+A1A2A3+A1A2A3
C?A1A2A3?A1A2A3?A1A2A3?A1A2A3?A1A2A3?A1A2A3?A1A2A3 B?C?A1A2A3 4. 如图1-1,事件A、B、C都相容,即ABC≠Φ,把事件A+B,A+B+C,AC+B,C-AB用一些互不相容事件的和表示出来. 解 A?B?A?AB
图1-1
A?B?C?A?AB?A BC
AC?B?B?ABC
C?AB?A BC?ABC?ABC
5.两个事件互不相容与两个事件对立的区别何在,举例说明.
解 两个对立的事件一定互不相容,它们不可能同时发生,也不可能同时不发生;两个互不相容的事件不一定是对立事件,它们只是不可能同时发生,但不一定同时不发生. 在本书第6页例2中A与D是对立事件,C与D是互不相容事件.
6.三个事件A、B、C的积是不可能事件,即ABC=Φ,问这三个事件是否一定互不相容?画图说明. 解 不一定. A、B、C三个事件互不相容是指它们中任何两个事件均互不相容,即两两互不相容.如图1-2,事件ABC=Φ,但是A与B相容. 7. 事件A与B相容,记C=AB,D=A+B,F=A-B. 说明事件A、C、D、F
图1-2
的关系.
解 由于AB?A?A+B,A-B?A?A+B,AB与A-B互不相容,且A=AB+(A-B). 因此有
A=C+F,C与F互不相容, D?A?F,A?C.
8. 袋内装有5个白球,3个黑球,从中一次任取两个,求取到的两个球颜色不同的概率.
11C3.而组成试验的样解 记事件A表示“取到的两个球颜色不同”. 则有利于事件A的样本点数目#A=C5本点总数为#Ω=C52?3,由古典概率公式有
2
11C315#AC5P(A)= ??C8228#?(其中#A,#Ω分别表示有利于A的样本点数目与样本空间的样本点总数,余下同)
9. 计算上题中取到的两个球中有黑球的概率.
解 设事件B表示“取到的两个球中有黑球”则有利于事件B的样本点数为#B?C52.
C529P(B)?1-P(B)?1?2?
C81410. 抛掷一枚硬币,连续3次,求既有正面又有反面出现的概率.
解 设事件A表示“三次中既有正面又有反面出现”, 则A表示三次均为正面或三次均为反面出现. 而抛掷三次硬币共有8种不同的等可能结果,即#Ω=8,因此
P(A)?1?P(A)?1?#A23?1?? #?8411. 10把钥匙中有3把能打开一个门锁,今任取两把,求能打开门锁的概率.
解 设事件A表示“门锁能被打开”. 则事件A发生就是取的两把钥匙都不能打开门锁.
2C7#A8P(A)?1?P(A)?1??1-2?
#?C1015从9题-11题解中可以看到,有些时候计算所求事件的对立事件概率比较方便.
12. 一副扑克牌有52张,不放回抽样,每次一张,连续抽取4张,计算下列事件的概率:
(1)四张花色各异;
(2)四张中只有两种花色.
解 设事件A表示“四张花色各异”;B表示“四张中只有两种花色”.
41111#Ω?C52, #A?C13C13C13C13,
213122#B?C(+C13C13 ) 4C2C13C13#A134P(A)??4?0.105
#ΩC52P(B)?#B6(7436+6048)??0. 300 4#ΩC5213. 口袋内装有2个伍分、3个贰分,5个壹分的硬币共10枚,从中任取5枚,求总值超过壹角的概率.
解 设事件A表示“取出的5枚硬币总值超过壹角”.
5313122#Ω?C10, #A=C2(C3C5+C3C5) 2C8+C2 #A126P(A)===0.5
#Ω25214. 袋中有红、黄、黑色球各一个,每次任取一球,有放回地抽取三次,求下列事件的概率: △ A=“三次都是红球” “全红”,B=“全白”, C=“全黑”,D=“无红”,E=“无白”, F=“无黑”,G=“三次颜色全相同”, H=“颜色全不相同”,I=“颜色不全相同”. 解 #Ω=33=27,#A=#B=#C=1,
#D=#E=#F=23=8, #G=#A+#B+#C=3,
#H=3!=6,#I=#Ω-#G=24
3
P(A)?P(B)?P(C)?1 27P(D)?P(E)?P(F)?8 27P(G)?3162248?,P(H)??,P(I)?? 27927927915. 一间宿舍内住有6位同学,求他们中有4个人的生日在同一个月份的概率.
解 设事件A表示“有4个人的生日在同一个月份”.
1112 #Ω=126,#A=C64C12#A21780P(A)?==0.0073 6#Ω1216. 事件A与B互不相容,计算P(A?B).
解 由于A与B互不相容,有AB=Φ,P(AB)=0
P(A?B)?P(AB)?1?P(AB)?1. 17. 设事件B?A,求证P(B)≥P(A). 证 ∵B?A
∴P(B-A)=P(B) - P(A) ∵P(B-A)≥0 ∴P(B)≥P(A)
18. 已知P(A)=a,P(B)=b,ab≠0 (b>0.3a),
P(A-B)=0.7a,求P(B+A),P(B-A),P(B+A).
解 由于A-B与AB互不相容,且A=(A-B)+AB,因此有
P(AB)=P(A)-P(A-B)=0.3a
P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)=0.7a+b P(B-A)=P(B)-P(AB)=b-0.3a P(B+A)=1-P(AB)=1-0.3a
19. 50个产品中有46个合格品与4个废品,从中一次抽取三个,计算取到废品的概率.
3解 设事件A表示“取到废品”,则A表示没有取到废品,有利于事件A的样本点数目为#A=C46,因此
3C46#A=1-3 P(A)=1-P(A)=1-#ΩC50 =0.2255
20. 已知事件B?A,P(A)=lnb ≠ 0,P(B)=lna,求a的取值范围.
解 因B?A,故P(B)≥P(A),即lna≥lnb,?a≥b,又因P(A)>0,P(B)≤1,可得b>1,a≤e,综上分析a的取值范围是:
1<b≤a≤e
21. 设事件A与B的概率都大于0,比较概率P(A),P(AB),
P(A+B),P(A)+P(B)的大小(用不等号把它们连接起来). 解 由于对任何事件A,B,均有
AB?A?A+B
且P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB),P(AB)≥0,因此有 P(AB)≤P(A)≤P(A+B)≤P(A)+P(B)
22. 一个教室中有100名学生,求其中至少有一人的生日是在元旦的概率(设一年以365天计算). 解 设事件A表示“100名学生的生日都不在元旦”,则有利于A的样本点数目为#A=364100,而样本空间中样本点总数为 #Ω=365100,所求概率为
4
#A364100
P(A)?1?P(A)?1??1?#?365100 = 0.2399
23. 从5副不同手套中任取4只手套,求其中至少有两只手套配成一副的概率. 解 设事件A表示“取出的四只手套至少有两只配成一副”,则A表示“四只手套中任何两只均不能配成一副”.
1111#AC54C2C2C2C280P(A)??? 4#ΩC10210P(A)?1?P(A)?0.62
24. 某单位有92%的职工订阅报纸,93%的人订阅杂志,在不订阅报纸的人中仍有85%的职工订阅杂志,
从单位中任找一名职工求下列事件的概率: (1)该职工至少订阅一种报纸或期刊; (2)该职工不订阅杂志,但是订阅报纸.
解 设事件A表示“任找的一名职工订阅报纸”,B表示“订阅杂志”,依题意P(A)=0.92,P(B)=0.93,P(B|A)=0.85
P(A+B)=P(A)+P(AB)=P(A)+P(A)P(B|A)
=0.92+0.08×0.85=0.988
P(AB)=P(A+B)-P(B)=0.988-0.93=0.058
25. 分析学生们的数学与外语两科考试成绩,抽查一名学生,记事件A表示数学成绩优秀,B表示外语成绩
优秀,若P(A)=P(B)=0.4,P(AB)=0.28,求P(A|B),P(B|A),P(A+B).
P(AB)0.28解 P(A|B)=??0.7
P(B)0.4P(AB)P(B|A)=?0.7
P(A)P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)=0.52
26. 设A、B是两个随机事件. 0<P(A)<1,0<P(B)<1,
P(A|B)+P(A|B)=1. 求证P(AB)=P(A)P(B). 证 ∵P ( A|B)+P (A|B)=1且P ( A|B )+P(A|B)=1
∴P ( A|B )=P (A|B)
P(AB)P(AB)P(A)?P(AB)?? P(B)1?P(B)P(B)P(AB)[1-P(B)]=P( B)[P( A)-P( AB)]
整理可得
P(AB)=P( A) P( B)
27. 设A与B独立,P( A)=0.4,P( A+B)=0.7,求概率P (B). 解 P( A+B)=P(A)+P(AB)=P( A)+P(A) P( B)
? 0.7=0.4+0.6P( B ) ? P( B )=0.5
28. 设事件A与B的概率都大于0,如果A与B独立,问它们是否互不相容,为什么?
解 因P ( A ),P ( B )均大于0,又因A与B独立,因此P ( AB )=P ( A ) P ( B )>0,故A与B不可能互不相容.
29. 某种电子元件的寿命在1000小时以上的概率为0.8,求3个这种元件使用1000小时后,最多只坏了一个的概率.
解 设事件Ai表示“使用1000小时后第i个元件没有坏”, i=1,2,3,显然A1,A2,A3相互独立,事件A表示“三个元件中最多只坏了一个”,则A=A1A2A3+A1A2A3+A1A2A3+A1A2A3,上面等式右边是四个两两互不相容事件的和,且P(A1)=P(A2)=P(A3)=0.8
32P( A)=?P(A1)??3?P(A1)?P(A1)
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