第二章 事件与概率1、字母M ,A ,X ,A ,M 分别写在一张卡片上,充分混合后重新排列,问正好得到顺序MAAM 的概率是多少?解:这五个字母自左往右数,排第i 个字母的事件为A i ,则42)(,52)(121==A A P A P ,21)(,31)(1234123==A A A A P A A A P 1)(12345=A A A A A P 。
利用乘法公式,所求的概率为()()()()12345123412312154321)()(A A A A A P A A A A P A A A P A A P A P A A A A A P =301121314252=⋅⋅⋅⋅= 2、有三个孩子的家庭中,已知有一个是女孩,求至少有一个男孩的概率。
解:有三个孩子的家庭总共有23=8个类型。
设A={三个孩子中有一女},B={三个孩子中至少有一男},A 的有利场合数为7,AB 的有利场合为6,依题意所求概率为P (B|A ),则()768/78/6)()(===A P AB P A B P . 3、若M 件产品中包含m 件废品,今在其中任取两件,求:(1)已知取出的两件中有一件是废品的条件下,另一件也是废品的条件概率;(2)已知两件中有一件不是废品的条件下,另一件是废品的条件概率;(3)取出的两件中至少有一件是废品的概率。
3、解:(1)M 件产品中有m 件废品,m M -件正品。
设A={两件有一件是废品},B={两件都是废品},显然B A ⊃,则 ()1122()/m M m m M P A C C C C -=+ 22/)(M m C C B P =, 题中欲求的概率为)(/)()(/)()|(A P B P A P AB P A B P ==121/)(/221122---=+=-m M m C C C C C C M m m M m M m . (2)设A={两件中有一件不是废品},B={两件中恰有一件废品},显然A B ⊂,则(),/)(2112M m M m m M C C C C A P --+= 211/)(M m M m C C C B P -=. 题中欲求的概率为)(/)()(/)()|(A P B P A P AB P A B P ==12/)(/2112211-+=+=---m M m C C C C C C C M m M m m M M m M m . (3)P{取出的两件中至少有一件废品}=())1()12(/2211---=+-M M m M m C C C C M m m M m .4、袋中有a 只黑球,b 只白球,甲乙丙三人依次从袋中取出一球(取后不放回),试分别求出三人各自取得白球的概率(3≥b )。
解:A={甲取出一球为白球},B={甲取出一球后,乙取出一球为白球},C={甲,乙各取出一球后,丙取出一球为白球}。
则 )()(b a a A P += 甲取出的球可为白球或黑球,利用全概率公式得 )|()()|()()(A B P A P A B P A P B P +=ba b b a b b a a b a b b a b +=-+⋅++-+-⋅+=111 甲,乙 取球的情况共有四种,由全概率公式得)|()()|()()|()()|()()(B A C P B A P B A C P B A P B A C P B A P AB C P AB P C P +++=21)1)((22)1)(()1(-+-⋅-+++-+-⋅-++-=b a b b a b a ab b a b b a b a b b 2)1)(()1(21)1)((-+⋅-++-+-+-⋅-+++b a b b a b a a a b a b b a b a ab ba b b a b a b a b a b a b +=-+-++-+-+=)2)(1)(()2)(1(. 5、从{0,1,2,…,9}中随机地取出两个数字,求其和大于10的概率。
解:设B={两数之和大于10},A i ={第一个数取到i},9,,1,0 =i 。
则101)(=i A P , 5,3,2,9/)1()|(,0)|()|(10 =-===i i A B P A B P A B P i ;,9/)2()|(-=j A B P j9,8,7,6=j 。
由全概率公式得欲求的概率为∑====90356.04516)|()()(i i i A B P A P B P . 6、甲袋中有a 只白球,b 只黑球,乙袋中有α只白球,β只黑球,某人从甲袋中任出两球投入乙袋,然后在乙袋中任取两球,问最后取出的两球全为白球的概率是多少?解:设A 1={从甲袋中取出2只白球},A 2={从甲袋中取出一只白球一只黑球},A 3={从甲袋中取出2只黑球},B={从乙袋中取出2只白球}。
则由全概率公式得)()|()()|()()|()(332211A P A B P A P A B P A P A B P B P ++=221122221222222222a a ab b a a b a b a b C Cc C C c C c c C C C C ααβαβαβ+++++++++++=++. 7、设的N 个袋子,每个袋子中将有a 只黑球,b 只白球,从第一袋中取出一球放入第二袋中,然后从第二袋中取出一球放入第三袋中,如此下去,问从最后一个袋子中取出黑球的概率是多少? 解:A 1={从第一袋中取出一球是黑球},……,A i ={从第一袋中取一球放入第二袋中,…,再从第1-i 袋中取一球放入第i 袋中,最后从第i 袋中取一球是黑球},N i ,,1 =。
则)()(,)(11b a b A P b a a A P +=+=. 一般设)()(b a a A P k +=,则)()(b a b A P k +=,得 )()()|()()|()(111b a a A P A A P A P A A P A P k k k k k k k +=+=+++. 由数学归纳法得 )()(b a a A P N += 8、飞机有三个不同的部分遭到射击,在第一部分被击中一弹,或第二部分被击中两弹,或第三部分被击中三弹时,飞机才能被击落,其命中率与每一部分的面积成正比,设三个部分的面积的百分比为0.1,0.2,0.7,若已击中两弹,求击落飞机的概率。
解:设A 1={飞机第一部分中两弹},A 2={飞机第二部分中两弹},A 3={飞机第一部分仅中一弹},A 4={其它情况},则.),(4321Ω=+++≠=A A A A j i A A j i φ.04.02.02.0)(,01.01.01.0)(21=⨯==⨯=A P A PA 3={第一弹中第一部分且第二弹中第二部分,或第一弹中第一部分且第二弹中第三部分,或第一弹中第二部分且第二弹中第一部分,或第一弹中第三部分且第二弹中第一部分},18.01.07.01.02.07.01.02.01.0)(3=⨯+⨯+⨯+⨯=A P ,.77.0)]()()([1)(3214=++-=A P A P A P A P设B={飞机被击落},则 .0)|(),3,2,1(1)|(4===A B P I A B P i由全概率公式得∑==41)()|()(i i i A P A B P B P .23.018.004.001.0=++= 错误算法: 3()0.10.20.10.70.09P A =⨯+⨯=,设B={飞机被击落},则 .0)|(),3,2,1(1)|(4===A B P I A B P i由全概率公式得∑==41)()|()(i ii A P A B P B P 0.010.040.090.14.=++= 原因是忽略了飞机中弹的次序。
9、投硬币n 回,第一回出正面的概率为c ,第二回后每次出现与前一次相同表面的概率为p ,求第n回时出正面的概率,并讨论当∞→n 时的情况。
解:设A i ={第i 回出正面},记)(i i A P p =,则由题意利用全概率公式得)()|()()|()(111i i i i i i i A P A A P A P A A P A P ++++=(1)(1)(21)(1i i i p p p p p p p =+--=-+-。
已知c p i =,依次令1,,2,1 --=n n i 可得递推关系式 ),1()12(1p p p P n n -+-=- ,),1()12(21 p p p P n n -+-=--).1()12()1()12(12p c p p p p P -+-=-+-=解得,)12(])12()12()12(1)[1(122---+-++-+-+-=n n n p c p p p p P当1≠p 时利用等比数列求和公式得11)12()12(1)12(1)1(---+-----=n n n p c p p p p .)12()12(212111---+--=n n p c p (*) (1)若1=p ,则C p C p n n n =≡∞→lim ,; (2)若0=p ,则当12-=k n 时,c p n =;当k n 2=时,c p n -=1。
若21=c ,则21lim ,21=≡∞→n n n p p 若121≠c ,则n n p c c ∞→-≠lim ,1不存在。
(3)若10<<p ,则由(*)式可得.21)12()12(2121lim lim 11=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+--=--∞→∞→n n n n n p c p p 10、甲乙两袋各将一只白球一只黑球,从两袋中各取出一球相交换放入另一袋中,这样进行了若干次。
以pn ,qn ,rn 分别记在第n 次交换后甲袋中将包含两只白球,一只白球一只黑球,两只黑球的概率。
试导出pn+1,qn+1,rn+1用pn ,qn ,rn 表出的关系式,利用它们求pn+1,qn+1,rn+1,并讨论当∞→n 时的情况。
解:令i i i C B A ,,分别表示第i 次交换后,甲袋中有两只白球,一白一黑,两黑球的事件,则由全概率公式得)|()()|()()|()()(11111n n n n n n n n n n n C A P C P B A P B P A A P A P A P p +++++++==n n n n q r q p 410410=⋅++⋅=, )|()()|()()|()()(11111n n n n n n n n n n n C B P C P B B P B P A B P A P B P q +++++++==,211211n n n n n n r q p r q p ++=⋅++⋅=, )|()()|()()|()()(11111n n n n n n n n n n n C C P C P B C P B P A C P A P C P r +++++++==n n n n q r q p 410410=⋅++⋅=. 这里有11++=n n r p ,又1111=+++++n n n r q p ,所以1121++-=n n p q ,同理有n n p q 21-=,再由n n q p 411=+得)21(411n n p p -=+。