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2020—2021学年高二数学下学期期末考试备考提优复习
03 独立性与离散型随机变量及其分布
【例题精讲】
一、独立事件、互斥事件与对立事件及其概率计算
事件的相互独立性
(1)定义:设A,B为两个事件,如果P(AB)=P(A)P(B),则称事件A与事件B相互独立.
(2)性质:①若事件A与B相互独立,则P(B|A)=P(B),P(A|B)=P(A),P(AB)=P(A)P(B).②如果事件A与B相互独立,那么A与,与B,与也相互独立.
例1.如图,某系统使用,,三种不同的元件连接而成,每个元件是否正常工作互不影响.当元件正常工作且,中至少有一个正常工作时系统即可正常工作.若元件,,正常工作的概率分别为0.7,0.9,0.8,则系统正常工作的概率为
A.0.196 B.0.504 C.0.686 D.0.994
【答案】C
【解析】某系统使用,,三种不同的元件连接而成,每个元件是否正常工作互不影响.
当元件正常工作且,中至少有一个正常工作时系统即可正常工作.
元件,,正常工作的概率分别为0.7,0.9,0.8,
则系统正常工作的概率为:.
例2.(多选)一个不透明的袋子里装有形状、大小都相同,颜色分别是红、黄、蓝的3只球.现从中随机无放回地依次摸出2只球,记“第一次摸到的是红球”为事件,“第二次摸到的是黄球”为事件.则下列说法正确的有
A.事件发生的概率为 B.事件与事件为互斥事件
C.事件与事件相互独立 D.事件,的积事件发生的概率为
【答案】AD
【解析】一个不透明的袋子里装有形状、大小都相同,颜色分别是红、黄、蓝的3只球.
现从中随机无放回地依次摸出2只球,
记“第一次摸到的是红球”为事件,“第二次摸到的是黄球”为事件,
对于,事件发生的概率为,故正确;
对于,事件与事件可能同时发生,不是互斥事件,故错误;
对于,事件与事件不是相互独立事件,故错误;
对于,事件,的积事件发生的概率为,故正确.
例3.高三某位同学参加物理、化学、政治科目的等级考,已知这位同学在物理、化学、政治科目考试中得概率分别为,,,这三门科目考试成绩互不影响,则这位考生至少得2个的概率为 .
【答案】
【解析】设这位同学在物理、化学、政治科目考试中得的事件分别为,,,
则(A),(B),(C),
这位考生至少得2个的概率为:
(A)(B)(A)(C)(B)(C)(A)(B)(C)
.
例4.某商圈为了吸引顾客举办了一次有奖竟猜活动,活动规则如下:两人一组,每轮竞猜中,每人竞猜两次,两人猜对的次数之和不少于3次就可以获得一张奖券.小蓝和她的妈妈同一小组,小蓝和她妈妈猜中的概率分别为,,两人是否猜中相互独立,若,则当小蓝和她妈妈获得1张奖券的概率最大时,的值为 .
【答案】
【解析】小蓝和她妈妈获得1张奖券的概率为:
,
,,且,,,
,,
令,则,当时,取得最大值,此时,或,,故.
例5.为了丰富业余生活,甲、乙、丙三人进行羽毛球比赛.比赛规则如下:①每场比赛有两人参加,并决出胜负;②每场比赛获胜的人与未参加此场比赛的人进行下一场的比赛;③依次循环,直到有一个人首先获得两场胜利,则本次比赛结束,此人为本次比赛的冠军.已知在每场比赛中,甲胜乙的概率为,甲胜丙的概率为,乙胜丙的概率为.
(1)求甲和乙先赛且共进行4场比赛的概率;
(2)请通过计算说明,哪两个人进行首场比赛时,甲获得冠军的概率最大?
【解析】解:(1)设事件为“甲和乙先赛且共进行4场比赛”,则有两类:
第一种是甲和乙比赛,甲胜乙,再甲与丙比赛,丙胜甲,
再丙与乙比赛,乙胜丙,再进行第四场比赛,
第二种是甲和乙比赛,乙胜甲,再乙与丙比赛,丙胜乙,
再丙与甲比赛,甲胜丙,进行行第四场比赛,
甲和乙先赛且共进行4场比赛的概率为:
.
(2)设事件表示甲与乙先赛且赛且甲获得冠军,
事件表示甲与丙先赛且甲获得冠军,事件表示乙与丙先赛且甲获得冠军,
(A),
(B),
(C),
,
甲与乙进行首场比赛时,甲获得冠军的概率最大.
二、n次独立重复试验中恰好发生k次的概率
独立重复试验
二项分布
定义
在相同条件下重复做的n次试验称为n次独立重复试验
在n次独立重复试验中,用X表示事件A发生的次数,设每次试验中事件A发生的概率是p,此时称随机变量X服从二项分布,记作X~B(n,p),并称p为成功概率
计算公式
用Ai(i=1,2,…,n)表示第i次试验结果,则P(A1A2A3…An) =P(A1)P(A2)…P(An)
在n次独立重复试验中,事件A恰好发生k次的概率为P(X=k)=Cpk(1-p)n-k(k=0,1,2,…,n)
例1.现有5个人独立地破译某个密码,已知每人单独译出密码的概率均为,且,则恰