内容正文:
专题15.3 互斥事件和独立事件(举一反三讲义)
【苏教版】
【题型1 互斥事件与对立事件】 3
【题型2 事件的运算及其含义】 3
【题型3 互斥事件的概率加法公式】 4
【题型4 利用对立事件的概率公式求概率】 4
【题型5 独立事件的判断】 6
【题型6 相互独立事件与互斥事件】 7
【题型7 独立事件的乘法公式 】 8
【题型8 互斥事件、独立事件的综合应用】 9
【题型9 互斥事件和独立事件与其他知识交汇】 10
知识点1 互斥事件
1.互斥事件与对立事件
(1)互斥事件
①互斥事件的定义
若事件A与B不可能同时发生,即A∩B=∅,则称A与B为互斥事件(互不相容事件).
②互斥事件的推广
若事件A1,A2,…,An中任意两个都互斥,则称它们两两互斥.
(2)对立事件
①对立事件的定义
若事件A与B互斥,且A+B=Ω(必有一个发生),则称A与B为对立事件,记作或.
②结论:对立事件必互斥,但互斥事件不一定对立.
(3)对立事件与互斥事件的区别
①互斥事件:不能同时发生,可以都不发生;
②对立事件:不能同时发生,且必有一个发生.
2.事件的关系和运算
(1)两个事件的关系和运算
事件的关系或运算
含义
符号表示
图形表示
包含
A发生导致B发生
并事件
(和事件)
A与B至少一个发生
或
交事件
(积事件)
A与B同时发生
或
互斥
(互不相容)
A与B不能同时发生
互为对立
A与B有且仅有一个发生
,
(2)多个事件的和事件、积事件
类似地,我们可以定义多个事件的和事件以及积事件.对于多个事件A,B,C,…,A∪B∪C∪… (或A+B+C+…)发生当且仅当A,B,C,…中至少一个发生,A∩B∩C∩… (或ABC…)发生当且仅当A,B,C,…同时发生.
3.用集合观点看事件间的关系
符号
概率角度
集合角度
Ω
必然事件
全集
∅
不可能事件
空集
ω
试验的可能结果
Ω中的元素
A
事件
Ω的子集
A的对立事件
A的补集
事件A包含于事件B
集合A是集合B的子集
事件A等于事件B
集合A等于集合B
或
事件A与事件B的并(和)事件
集合A与B的并集
或
事件A与事件B的交(积)事件
集合A与B的交集
事件A与事件B互斥
集合A与B的交集为空集
,且
事件A与事件B对立
集合A与B互为补集
4.概率的基本性质
性质1
对任意的事件A,都有P(A)≥0.
性质2
必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即P(Ω)= 1,P(∅)=0.
性质3
如果事件A与事件B互斥,那么P(A∪B)=P(A)+P(B). 推广:如果事件A1,A2,…,Am.两两互斥,那么事件发生的概率等于这m个事件分别发生的概率之和,即P()=P(A1)+P(A2)+…+P(Am).
性质4
如果事件A与事件B互为对立事件,那么P(B)=1-P(A),P(A)=1-P(B).
性质5
如果,那么P(A)≤P(B).
性质6
设A,B是一个随机试验中的两个事件,我们有P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B).
5.复杂事件概率的求解策略
(1)对于一个较复杂的事件,一般将其分解成几个简单的事件,当这些事件彼此互斥时,原事件的概率就是这些简单事件的概率的和.
(2)当求解的问题中有“至多”“至少”“最少”等关键词语时,常常考虑其对立事件,通过求其对立事件的概率,然后转化为所求问题.
【题型1 互斥事件与对立事件】
【例1】(24-25高一下·贵州贵阳·期末)一个盒子中装有6支圆珠笔,其中3支一等品,2支二等品和1支三等品,若从中任取2支.记事件A=“恰有1支一等品”,事件B=“2支都是二等品”,事件C=“没有三等品”,下列说法正确的是( )
A.事件A与事件B互斥 B.事件B与事件C互斥
C.事件A与事件C对立 D.事件B 与事件C对立
【变式1-1】(24-25高一下·河北邢台·期末)一个袋子里装有2个红球和2个黑球,甲、乙每人随机不放回地取1个球,则互斥且不对立的两个事件是( )
A.“甲取出的球是红球”与“甲取出的球是黑球”
B.“甲取出的球是红球”与“乙取出的球是红球”
C.“甲、乙取出的球都是红球”与“甲、乙取出的球都是黑球”
D.“甲、乙取出的球都是红球”与“甲、乙取出的球中至少有1个红球”
【变式1-2】(24-25高一下·安徽宿州·期中)在投掷一枚质地均匀的骰子试验中,事件A表示“向上的点数为偶数”,事件B表示“向上的点数是1或3”,事件C表示“向上的点数是4或5或6”,则下列说法正确的是( )
A.A与B是对立事件 B.B与C是对立事件
C.A与C是互斥事件 D.A与B是互斥事件
【变式1-3】(24-25高一上·安徽蚌埠·期末)抛掷一颗质地均匀的骰子,有如下随机事件:“点数不大于3”,“点数不小于3”,“点数大于4”,“点数为奇数”,“点数为偶数”,下列结论正确的是( )
A.A,B为互斥事件 B.B,C为对立事件
C.C,D为互斥事件 D.D,E为对立事件
【题型2 事件的运算及其含义】
【例2】(2025·湖南娄底·二模)某同学参加跳远测试,共有3次机会.用事件()表示随机事件“第i()次跳远成绩及格”,那么事件“前两次测试成绩均及格,第三次测试成绩不及格”可以表示为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(25-26高二上·福建宁德·月考)打靶3次,事件表示“击中i发”,其中.那么事件表示( )
A.全部击中 B.至多击中1发
C.都未击中 D.至少击中1发
【变式2-2】(24-25高一·全国·课后作业)对空中飞行的飞机连续射击两次,每次发射一枚炮弹,设A={两次都击中飞机},B={两次都没击中飞机},C={恰有一弹击中飞机},D={至少有一弹击中飞机},下列关系不正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-3】(2025高一下·全国·专题练习)设为三个事件,分别表示它们的对立事件,表示“三个事件恰有一个发生”的表达式为( )
A.
B.
C.
D.++
【题型3 互斥事件的概率加法公式】
【例3】(24-25高一下·福建莆田·期末)若,则( )
A.0.5 B.0.4 C.0.3 D.0.2
【变式3-1】(24-25高一下·河北沧州·期末)已知事件A,B,C两两互斥,且,则( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(24-25高一下·河南·月考)已知事件互斥,且,则( )
A.0.3 B.0.5 C.0.6 D.0.9
【变式3-3】(24-25高一下·全国·月考)已知事件、、两两互斥,若,则( )
A. B. C. D.
【题型4 利用对立事件的概率公式求概率】
【例4】(24-25高一下·福建福州·期末)已知随机事件和互斥,和对立,且,则( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(24-25高一下·重庆·期末)已知事件,互斥,且事件发生的概率,且事件发生的概率,则事件,都不发生的概率是( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(24-25高一下·全国·课堂例题)某射击运动员在一次射击中射中10环、9环、8环、7环、7环以下的概率分别为0.1,0.2,0.3,0.3,0.1.计算这个运动员在一次射击中:
(1)射中10环或9环的概率;
(2)至少射中7环的概率.
【变式4-3】(24-25高一下·全国·课堂例题)玻璃球盒中装有除颜色外完全相同的球共12个,其中5个红球、4个黑球、2个白球、1个绿球,求从中取1球:
(1)取得红球或黑球的概率;
(2)取得红球或黑球或白球的概率.
知识点2 独立事件
1.独立事件
(1)定义
对任意两个事件A与B,如果P(AB)=P(A)P(B)成立,则称事件A与事件B相互独立,简称为独立.
(2)性质
若事件A与B相互独立,则与B,A与,与也相互独立.
(3)应用
因为“A与B相互独立”是“P(AB)=P(A)P(B)”的充要条件,所以如果已知两个事件是相互独立的,则由它
们各自发生的概率可以迅速得到它们同时发生的概率.在实际问题中,我们常常依据实际背景去判断事件之间是否存在相互影响,若认为事件之间没有影响,则认为它们相互独立.
(4)推广
两个事件的相互独立性可以推广到n(n>2,n∈N*)个事件的相互独立性,即若事件A1,A2,…,An相互独立,则这n个事件同时发生的概率P(A1A2…An)=P(A1)P(A2)…P(An).
2.互斥事件与相互独立事件的辨析
(1)互斥事件与相互独立事件都描述的是两个事件间的关系,但互斥事件强调不可能同时发生,相互独立事件则强调一个事件的发生与否对另一个事件发生的概率没有影响.用表格表示如下:
相互独立事件
互斥事件
判断方法
一个事件的发生与否对另一个事件发生的概率没有影响.
两个事件不可能同时发生,即AB=∅.
概率公式
若事件A与B相互独立,则P(AB)=P(A)P(B).
若事件A与B互斥,则P(A∪B)=P(A)+P(B),反之不成立.
(2)已知事件A,B发生的概率分别为P(A),P(B),我们有如下结论:
事件
表示
概率(A,B互斥)
概率(A,B相互独立)
A,B中至少有一个发生
P(A∪B)
P(A)+P(B)
或
P(A)+P(B)
A,B都发生
P(AB)
0
P(A)P(B)
A,B都不发生
[P(A)+P(B)]
A,B恰有一个发生
P(A)+P(B)
A,B中至多有一个发生
1
P(A)P(B)
3.求相互独立事件同时发生的概率的方法
(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(如求用“至少”表述的事件的概率)或难以入手时,可从其对立事件入手计算.
【题型5 独立事件的判断】
【例5】(24-25高一下·江西景德镇·期中)抛一枚质地均匀的骰子两次,设事件表示“第二次朝上的数字为偶数”,则下列事件中与事件相互独立的是( )
A.第二次朝上的数字是奇数 B.第二次朝上的数字为2
C.两次朝上的数字之和为9 D.两次朝上的数字之和为10
【变式5-1】(24-25高一下·山东滨州·期末)一枚质地均匀的正方体骰子,其六个面分别刻有1,2,3,4,5,6六个数字,投掷这枚骰子两次,事件“第一次向上一面的数字是2”,事件“第二次向上一面的数字是3”,事件“两次向上一面的数字之和是7”,事件 “两次向上一面的数字之和是8”,则( )
A.与相互独立 B.与相互独立
C.与相互独立 D.与相互独立
【变式5-2】(24-25高一下·全国·课堂例题)判断下列各对事件是不是相互独立事件:
(1)容器内盛有5个白乒乓球和3个黄乒乓球,“从8个球中任意取出1个,取出的是白球”与“从剩下的7个球中任意取出1个,取出的还是白球”;
(2)掷一枚骰子一次,“出现偶数点”与“出现3点或6点”.
【变式5-3】(24-25高二下·上海静安·期末)质地均匀的正方体骰子,六个面上点数分别为1、2、3、4、5、6.
(1)抛掷一次骰子,求点数是偶数的概率;
(2)抛掷两次骰子,设事件A为第一次的点数为4,事件B为两次点数和为6,事件C为两次点数和为7.分别判断事件A和B是否独立?事件A和C是否独立?
【题型6 相互独立事件与互斥事件】
【例6】(24-25高二下·陕西咸阳·月考)已知是两个概率大于0的随机事件,则下列说法错误的是( )
A.若是对立事件,则是互斥事件
B.若事件相互独立,则与也相互独立
C.若事件相互独立,则与不互斥
D.若事件互斥,则与相互独立
【变式6-1】(24-25高一下·河南安阳·月考)袋子中有5个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,从中随机取出两个球,设事件A=“取出的球的数字之积为奇数”,事件B=“取出的球的数字之积为偶数”,事件C=“取出的球的数字之和为偶数”,事件D=“取出的球的数字之和大于5”,则下列说法错误的是( )
A.事件A与B是互斥事件 B.事件A与B是对立事件
C.事件C与D相互独立 D.事件C与D不是互斥事件
【变式6-2】(24-25高二上·上海杨浦·期末)已知,,,则事件与的关系是( )
A.与互斥不对立 B.与对立
C.与相互独立 D.与既互斥又独立
【变式6-3】(24-25高一上·河南焦作·期末)某科研小组共60名成员,他们需要完成甲、乙、丙、丁四个科研项目,科研成员随机参与,且每个人可以参与一个或多个项目.若参与甲项目的有30人,参与乙项目的有10人,参与丙项目的有20人,参与丁项目的有30人,参与了甲项目或乙项目的共有40人,同时参与了甲项目和丙项目的有10人,参与了甲项目或丁项目的共有60人,则下列说法正确的是( )
A.参与甲项目与参与乙项目不互斥 B.参与甲项目与参与丁项目互斥但不对立
C.参与丙项目与参与丁项目不相互独立 D.参与甲项目与参与丙项目相互独立
【题型7 独立事件的乘法公式 】
【例7】(24-25高一下·湖南衡阳·期末)常德市某中学的校级运动会上,甲乙两人准备进行羽毛球冠亚军争夺赛,比赛实行三局两胜制.已知每局比赛中,若甲先发球,甲获胜的概率为,否则甲获胜的概率为.第一局由甲先发球,以后每局由负方先发球.各局比赛相互独立,则甲获胜的概率为( )
A. B. C. D.
【变式7-1】(24-25高一下·贵州黔西南·期末)在一家高科技公司,研发团队设计了一个高度机密的保险箱密码.为了防止密码被泄露,公司决定让两名顶级安全专家甲和乙分别独立破译密码.甲专家擅长某种加密算法,其独立破译密码的概率为,乙专家有更先进的解密工具,其独立破译密码的概率为,则两人中恰有一人破译密码的概率为( )
A. B. C. D.
【变式7-2】(24-25高一下·江苏无锡·期末)甲、乙两人组成“星队”参加猜成语活动,共进行两轮活动,每轮活动由甲、乙各猜一个成语.已知甲每轮猜对的概率为,乙每轮猜对的概率为,在每轮活动中,甲、乙猜对与否互不影响,各轮结果也互不影响.
(1)求“星队”在两轮活动中共猜对3个成语的概率;
(2)求两轮活动结束后,甲恰好比乙多猜对一个成语的概率.
【变式7-3】(24-25高一下·全国·单元测试)溺水、校园欺凌等与学生安全有关的问题越来越受社会的关注和重视,为了普及安全教育,某市组织了一次有关安全知识的竞赛.在某次淘汰赛中,甲、乙两个中学代表队(每队3人)狭路相逢,规定每队每人回答一个问题,答对得1分,答错得0分.假设甲队每人回答正确的概率分别为,,,乙队每人回答正确的概率均为,且各人回答正确与否相互之间没有影响.
(1)分别求乙队总得分为3分与1分的概率;
(2)求甲队得分与乙队得分为的概率.
【题型8 互斥事件、独立事件的综合应用】
【例8】(24-25高一下·安徽合肥·期末)已知篮球运动员甲、乙的罚球命中率分别为0.9,0.8,且两人罚球是否命中相互独立.若甲、乙各罚球一次,则恰有一人命中的概率为( )
A.0.26 B.0.28 C.0.72 D.0.98
【变式8-1】(24-25高一下·广东肇庆·期末)“投壶”游戏源于周代的射礼,是中国古代宴饮时的一种投掷游戏,要求游戏者站在一定距离外,把箭投入壶中.甲、乙两人开始投壶游戏,约定规则如下:如果投一次,箭入壶中,原投掷入继续投,如果箭没有入壶,那么换另一个人投掷.若甲、乙两人投箭入壶成功的概率分别为,,甲先开始投掷,则第4次仍然由甲投掷的概率为( )
A. B. C. D.
【变式8-2】(24-25高一下·内蒙古·期末)某次答辩活动有4道题目,第1题1分,第2题2分,第3题3分,第4题4分,每道题目答对给满分,答错不给分,甲参加答辩活动,每道题都要回答,答对第题的概率分别为,,,,且每道题目能否答对都是相互独立的.
(1)求甲得10分的概率;
(2)求甲得3分的概率;
(3)若参加者的答辩分数大于6分,则答辩成功,求甲答辩成功的概率.
【变式8-3】(24-25高一下·甘肃临夏·期末)科技进步能够更好地推动高质量发展,如人工智能中的DeepSeek.小明、小华两位同学报名参加某公司拟开展的DeepSeek培训,培训前需要面试,面试时共有3道题目,答对2道题则通过面试(前2道题都答对或都答错,第3道题均不需要回答).已知小明答对每道题目的概率均为,小华答对每道题目的概率依次为,且小明、小华两人每道题能否答对相互独立.记“小明只回答2道题就结束面试”为事件,记“小华3道题都回答且通过面试”为事件.
(1)求事件发生的概率;
(2)求事件和事件同时发生的概率;
(3)求小明、小华两人恰有一人通过面试的概率.
【题型9 互斥事件和独立事件与其他知识交汇】
【例9】(24-25高一下·吉林长春·期末)象棋是中华民族优秀的传统文化遗产,为弘扬棋类运动精神,传承中华优秀传统文化,丰富校园文化生活,培养学生良好的心态和认真谨慎的生活观,某学校高一年级举办象棋比赛.比赛分为初赛和决赛、初赛采用线上知识能力竞赛,共有500名学生参加,从中随机抽取了50名学生,记录他们的分数,将数据分成5组:,,,,,并整理得到如图频率分布直方图:
(1)根据直方图,求a的值:
(2)估计这次知识能力竞赛的平均数和中位数;
(3)决赛环节学校决定从知识能力竞赛中抽出成绩最好的两个同学甲和乙进行现场棋艺比拼,比赛采取三局两胜制.若甲每局比赛获胜的概率均为,且各轮比赛结果相互独立.求甲最终获胜的概率.
【变式9-1】(24-25高一下·安徽·月考)我国是世界上严重缺水的国家,某市政府为了鼓励居民节约用水,计划调整居民生活用水收费方案,拟确定一个合理的月用水量标准(吨),一位居民的月用水量不超过的部分按平价收费,超出的部分按议价收费.为了了解居民用水情况,通过抽样,获得了某年100位居民每人的月均用水量(单位:吨),将数据按照分成9组,制成了如图所示的频率分布直方图.
(1)求直方图中的值;
(2)估计该地区月均用水量的60%分位数;
(3)现在该地区居民中任选2位居民,将月均用水量落入各组的频率视为概率,不同居民的月均用水量相互独立,求恰有1位居民月均用水量大于60%分位数的概率.
【变式9-2】(24-25高一下·安徽合肥·期末)航天员安全返回,中国航天再创辉煌1去年6月4日,当地时间6时20分许,神舟十五号载人飞船成功着陆,费俊龙、邓清明、张陆等航天员安全顺利地出舱,身体状况良好.这标志着神舟十五号载人飞行任务取得了圆满成功.某学校高一年级利用高考放假期间开展组织1200名学生参加线上航天知识竞赛活动,现从中抽取200名学生,记录他们的首轮竞赛成绩并作出如图所示的频率直方图,根据图形,请回答下列问题:
(1)若从成绩不高于60分的同学中按分层抽样方法抽取10人成绩,求10人中成绩不高于50分的人数;
(2)求的值,并以样本估计总体,估计该校学生首轮竞赛成绩的平均数以及中位数;
(3)由首轮竞赛成绩确定甲、乙、丙三位同学参加第二轮的复赛,已知甲复赛获优秀等级的概率为,乙复赛获优秀等级的概率为,丙复赛获优秀等级的概率为,甲、乙、丙是否获优秀等级互不影响,求三人中至少有两位同学复赛获优秀等级的概率.
【变式9-3】(24-25高一下·广东广州·期末)高一年级举行了一次“数学建模能力竞赛”,为了解本次测试竞赛情况,年级从中抽取了部分学生的成绩进行统计.将成绩进行整理后,分为五组(,,,,),其中第1组频数是第2组频数的一半,请根据下面尚未完成的频率分布直方图(如图所示)解决下列问题:
(1)若根据这次成绩,年级择优选取的同学晋级下一轮竞赛,请问晋级分数线定为多少合理?
(2)年级以各学习小组的平均分和方差为团体奖励依据.若某学习小组10位学生测试分数的平均数,标准差,若该小组得分分别为95分和85分的两位学生宣布退赛,求该小组余下8位学生分数的平均数与方差;
(3)在下一轮比赛中,甲、乙、丙三人同时回答一道有关模型检验的问题.已知甲回答正确的概率是,甲、乙两人都回答正确的概率是,乙、丙两人至少一人回答正确的概率是.每人回答正确与否相互独立.求甲、乙、丙三人中至少两人回答正确的概率.
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专题15.3 互斥事件和独立事件(举一反三讲义)
【苏教版】
【题型1 互斥事件与对立事件】 3
【题型2 事件的运算及其含义】 5
【题型3 互斥事件的概率加法公式】 6
【题型4 利用对立事件的概率公式求概率】 8
【题型5 独立事件的判断】 11
【题型6 相互独立事件与互斥事件】 14
【题型7 独立事件的乘法公式 】 16
【题型8 互斥事件、独立事件的综合应用】 19
【题型9 互斥事件和独立事件与其他知识交汇】 22
知识点1 互斥事件
1.互斥事件与对立事件
(1)互斥事件
①互斥事件的定义
若事件A与B不可能同时发生,即A∩B=∅,则称A与B为互斥事件(互不相容事件).
②互斥事件的推广
若事件A1,A2,…,An中任意两个都互斥,则称它们两两互斥.
(2)对立事件
①对立事件的定义
若事件A与B互斥,且A+B=Ω(必有一个发生),则称A与B为对立事件,记作或.
②结论:对立事件必互斥,但互斥事件不一定对立.
(3)对立事件与互斥事件的区别
①互斥事件:不能同时发生,可以都不发生;
②对立事件:不能同时发生,且必有一个发生.
2.事件的关系和运算
(1)两个事件的关系和运算
事件的关系或运算
含义
符号表示
图形表示
包含
A发生导致B发生
并事件
(和事件)
A与B至少一个发生
或
交事件
(积事件)
A与B同时发生
或
互斥
(互不相容)
A与B不能同时发生
互为对立
A与B有且仅有一个发生
,
(2)多个事件的和事件、积事件
类似地,我们可以定义多个事件的和事件以及积事件.对于多个事件A,B,C,…,A∪B∪C∪… (或A+B+C+…)发生当且仅当A,B,C,…中至少一个发生,A∩B∩C∩… (或ABC…)发生当且仅当A,B,C,…同时发生.
3.用集合观点看事件间的关系
符号
概率角度
集合角度
Ω
必然事件
全集
∅
不可能事件
空集
ω
试验的可能结果
Ω中的元素
A
事件
Ω的子集
A的对立事件
A的补集
事件A包含于事件B
集合A是集合B的子集
事件A等于事件B
集合A等于集合B
或
事件A与事件B的并(和)事件
集合A与B的并集
或
事件A与事件B的交(积)事件
集合A与B的交集
事件A与事件B互斥
集合A与B的交集为空集
,且
事件A与事件B对立
集合A与B互为补集
4.概率的基本性质
性质1
对任意的事件A,都有P(A)≥0.
性质2
必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即P(Ω)= 1,P(∅)=0.
性质3
如果事件A与事件B互斥,那么P(A∪B)=P(A)+P(B). 推广:如果事件A1,A2,…,Am.两两互斥,那么事件发生的概率等于这m个事件分别发生的概率之和,即P()=P(A1)+P(A2)+…+P(Am).
性质4
如果事件A与事件B互为对立事件,那么P(B)=1-P(A),P(A)=1-P(B).
性质5
如果,那么P(A)≤P(B).
性质6
设A,B是一个随机试验中的两个事件,我们有P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B).
5.复杂事件概率的求解策略
(1)对于一个较复杂的事件,一般将其分解成几个简单的事件,当这些事件彼此互斥时,原事件的概率就是这些简单事件的概率的和.
(2)当求解的问题中有“至多”“至少”“最少”等关键词语时,常常考虑其对立事件,通过求其对立事件的概率,然后转化为所求问题.
【题型1 互斥事件与对立事件】
【例1】(24-25高一下·贵州贵阳·期末)一个盒子中装有6支圆珠笔,其中3支一等品,2支二等品和1支三等品,若从中任取2支.记事件A=“恰有1支一等品”,事件B=“2支都是二等品”,事件C=“没有三等品”,下列说法正确的是( )
A.事件A与事件B互斥 B.事件B与事件C互斥
C.事件A与事件C对立 D.事件B 与事件C对立
【答案】A
【解题思路】利用互斥事件与对立事件的概念逐项判断即可.
【解答过程】对于A,事件A与事件B不会同时发生,所以事件A与事件B互斥,故A正确;
对于B,若取到的两支笔都是二等品,则事件B与事件C同时发生,
所以事件B与事件C不是互斥事件,故B错误;
对于C,若取到的两支笔是一支二等品,一支三等品,则事件A与事件C都没有发生,
所以事件A与事件C不是对立事件,故C错误;
对于D,若取到的两支笔是一支一等品,一支三等品,则事件B与事件C都没有发生,
所以事件B与事件C不是对立事件,故D错误;
故选:A.
【变式1-1】(24-25高一下·河北邢台·期末)一个袋子里装有2个红球和2个黑球,甲、乙每人随机不放回地取1个球,则互斥且不对立的两个事件是( )
A.“甲取出的球是红球”与“甲取出的球是黑球”
B.“甲取出的球是红球”与“乙取出的球是红球”
C.“甲、乙取出的球都是红球”与“甲、乙取出的球都是黑球”
D.“甲、乙取出的球都是红球”与“甲、乙取出的球中至少有1个红球”
【答案】C
【解题思路】由互斥,对立事件定义分析各选项可得答案.
【解答过程】A选项,“甲取出的球是红球”与“甲取出的球是黑球”是对立事件,故A错误;
B选项,“甲取出的球是红球”与“乙取出的球是红球”可以同时发生,不是互斥事件,故B错误;
C选项,“甲、乙取出的球都是红球”与“甲、乙取出的球都是黑球”是互斥且不对立事件,故C正确;
D选项,“甲、乙取出的球都是红球”与“甲、乙取出的球中至少有1个红球”可以同时发生,不是互斥事件,故D错误.
故选:C.
【变式1-2】(24-25高一下·安徽宿州·期中)在投掷一枚质地均匀的骰子试验中,事件A表示“向上的点数为偶数”,事件B表示“向上的点数是1或3”,事件C表示“向上的点数是4或5或6”,则下列说法正确的是( )
A.A与B是对立事件 B.B与C是对立事件
C.A与C是互斥事件 D.A与B是互斥事件
【答案】D
【解题思路】根据互斥事件和对立事件的概念逐项分析即可.
【解答过程】当向上的点数为5时,事件A与B同时不发生,故A错误;
当向上的点数为2时,事件B与C同时不发生,故B错误;
当向上的点数是4或6时,事件A与事件C同时发生,故C错误;
事件A与事件B不能同时发生,故D正确.
故选:D.
【变式1-3】(24-25高一上·安徽蚌埠·期末)抛掷一颗质地均匀的骰子,有如下随机事件:“点数不大于3”,“点数不小于3”,“点数大于4”,“点数为奇数”,“点数为偶数”,下列结论正确的是( )
A.A,B为互斥事件 B.B,C为对立事件
C.C,D为互斥事件 D.D,E为对立事件
【答案】D
【解题思路】写出基本事件和样本空间,得到;B,C包含共同的基本事件;C,D包含共同的基本事件;,且,从而判断出结论.
【解答过程】A选项,设抛掷一颗质地均匀的骰子,向上的点数为基本事件,
则样本空间为,
事件包含的基本事件有点数为1,点数为2,点数为3,
事件包含的基本事件有点数为3,点数为4,点数为5,点数为6,
由于有共同的基本事件,即点数为3,,故A,B不为互斥事件,A错误;
B选项,事件C包含的基本事件有点数为5,点数为6,
结合A选项,显然B,C包含共同的基本事件,不互斥,不对立,B错误;
C选项,事件包含的基本事件有点数为1,点数为3,点数为5,
结合B选项,可知C,D包含共同的基本事件,不互斥,C错误;
D选项,事件包含的基本事件有点数为2,点数为4,点数为6,
结合C选项,,且,
所以D,E为对立事件,D正确.
故选:D.
【题型2 事件的运算及其含义】
【例2】(2025·湖南娄底·二模)某同学参加跳远测试,共有3次机会.用事件()表示随机事件“第i()次跳远成绩及格”,那么事件“前两次测试成绩均及格,第三次测试成绩不及格”可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据题意依次判断各项事件运算对应的含义,即可得.
【解答过程】表示前两次测试成绩均及格,故A错误;
表示后两次测试都没有及格,故B错误;
表示前两次测试成绩均及格,第三次测试成绩不及格,故C正确;
表示三次测试成绩均不及格,故D错误,
故选:C.
【变式2-1】(25-26高二上·福建宁德·月考)打靶3次,事件表示“击中i发”,其中.那么事件表示( )
A.全部击中 B.至多击中1发
C.都未击中 D.至少击中1发
【答案】D
【解题思路】先明确各事件具体含义,再理解并集运算逻辑,接着合并事件情况推导结论即可.
【解答过程】由题意可得,事件是彼此互斥的事件,
且为必然事件,
所以表示的是打靶三次至少击中一次,
故选:D.
【变式2-2】(24-25高一·全国·课后作业)对空中飞行的飞机连续射击两次,每次发射一枚炮弹,设A={两次都击中飞机},B={两次都没击中飞机},C={恰有一弹击中飞机},D={至少有一弹击中飞机},下列关系不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】根据事件之间的关系与运算分别判断选项即可.
【解答过程】用表示试验的射击情况,其中表示第1次射击的情况,表示第2次射击的情况,以1表示击中,0表示没中,
则样本空间.
由题意得,,,,
则,,且.即ABC都正确;
又,.
.故D不正确.
故选:D.
【变式2-3】(2025高一下·全国·专题练习)设为三个事件,分别表示它们的对立事件,表示“三个事件恰有一个发生”的表达式为( )
A.
B.
C.
D.++
【答案】B
【解题思路】根据事件的交和并即可得到答案.
【解答过程】选项A表示三个事件至少有一个发生;
选项B表示三个事件恰有一个发生;
选项C表示三个事件恰有一个不发生;
选项D表示三个事件至少有一个不发生.
故选:B.
【题型3 互斥事件的概率加法公式】
【例3】(24-25高一下·福建莆田·期末)若,则( )
A.0.5 B.0.4 C.0.3 D.0.2
【答案】B
【解题思路】首先求得,然后结合即可求解.
【解答过程】由题意,
所以.
故选:B.
【变式3-1】(24-25高一下·河北沧州·期末)已知事件A,B,C两两互斥,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据题意结合互斥事件概率加法公式可得,进而可得结果.
【解答过程】因为事件A,B,C两两互斥,
则.
又因为,
可得,解得,
所以.
故选:B.
【变式3-2】(24-25高一下·河南·月考)已知事件互斥,且,则( )
A.0.3 B.0.5 C.0.6 D.0.9
【答案】B
【解题思路】根据互斥事件的概率加法公式即可求解.
【解答过程】由题可知.
故选:.
【变式3-3】(24-25高一下·全国·月考)已知事件、、两两互斥,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据互斥事件的概率公式求出、.
【解答过程】因为事件、、两两互斥,,
所以,
所以.
故选:B.
【题型4 利用对立事件的概率公式求概率】
【例4】(24-25高一下·福建福州·期末)已知随机事件和互斥,和对立,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】根据对立事件与互斥事件的概率公式及概率的性质求解即可.
【解答过程】由和对立,可得,则.
又随机事件和互斥,
所以.
故选:A.
【变式4-1】(24-25高一下·重庆·期末)已知事件,互斥,且事件发生的概率,且事件发生的概率,则事件,都不发生的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】事件A、B互斥,事件都不发生的对立事件是事件与至少有一个发生,由此即可求出答案.
【解答过程】事件A、B互斥,且事件A发生的概率,事件B发生的,
事件都不发生的对立事件是事件A、B至少有一个发生,
所以事件,都不发生的概率为:.
故选:B.
【变式4-2】(24-25高一下·全国·课堂例题)某射击运动员在一次射击中射中10环、9环、8环、7环、7环以下的概率分别为0.1,0.2,0.3,0.3,0.1.计算这个运动员在一次射击中:
(1)射中10环或9环的概率;
(2)至少射中7环的概率.
【答案】(1)0.3;
(2)0.9.
【解题思路】(1)根据给定条件,利用互斥事件的加法公式计算得解.
(2)利用对立事件的概率公式计算得解.
【解答过程】(1)设“射中10环”、“射中9环”、“射中8环”、“射中7环”、“射中7环以下”的事件分别为A,B,C,D,E,
显然事件互斥,因此,
所以射中10环或9环的概率为0.3.
(2)因为射中7环以下的概率为0.1,射中7环以下的事件与至少射中7环的事件是对立事件,
所以由对立事件的概率公式得,至少射中7环的概率为.
【变式4-3】(24-25高一下·全国·课堂例题)玻璃球盒中装有除颜色外完全相同的球共12个,其中5个红球、4个黑球、2个白球、1个绿球,求从中取1球:
(1)取得红球或黑球的概率;
(2)取得红球或黑球或白球的概率.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)(2)利用互斥事件或对立事件的知识来求得所求概率.
【解答过程】(1)记事件表示“任取1球为红球”,表示“任取1球为黑球”,表示“任取1球为白球”,表示“任取1球为绿球”,
则,,,.
解法一:利用互斥事件求概率.
根据题意知,事件,,,彼此互斥,由互斥事件概率公式,得
取出1球为红球或黑球的概率为.
解法二:利用对立事件求概率.
由解法一知,取出1球为红球或黑球的对立事件为取出1球为白球或绿球,
即的对立事件为.所以取得1球为红球或,黑球的概率为:
.
(2)解法一:利用互斥事件求概率.
取出1球为红球或黑球或白球的概率为.
解法二:利用对立事件求概率.
的对立事件为,则.
知识点2 独立事件
1.独立事件
(1)定义
对任意两个事件A与B,如果P(AB)=P(A)P(B)成立,则称事件A与事件B相互独立,简称为独立.
(2)性质
若事件A与B相互独立,则与B,A与,与也相互独立.
(3)应用
因为“A与B相互独立”是“P(AB)=P(A)P(B)”的充要条件,所以如果已知两个事件是相互独立的,则由它
们各自发生的概率可以迅速得到它们同时发生的概率.在实际问题中,我们常常依据实际背景去判断事件之间是否存在相互影响,若认为事件之间没有影响,则认为它们相互独立.
(4)推广
两个事件的相互独立性可以推广到n(n>2,n∈N*)个事件的相互独立性,即若事件A1,A2,…,An相互独立,则这n个事件同时发生的概率P(A1A2…An)=P(A1)P(A2)…P(An).
2.互斥事件与相互独立事件的辨析
(1)互斥事件与相互独立事件都描述的是两个事件间的关系,但互斥事件强调不可能同时发生,相互独立事件则强调一个事件的发生与否对另一个事件发生的概率没有影响.用表格表示如下:
相互独立事件
互斥事件
判断方法
一个事件的发生与否对另一个事件发生的概率没有影响.
两个事件不可能同时发生,即AB=∅.
概率公式
若事件A与B相互独立,则P(AB)=P(A)P(B).
若事件A与B互斥,则P(A∪B)=P(A)+P(B),反之不成立.
(2)已知事件A,B发生的概率分别为P(A),P(B),我们有如下结论:
事件
表示
概率(A,B互斥)
概率(A,B相互独立)
A,B中至少有一个发生
P(A∪B)
P(A)+P(B)
或
P(A)+P(B)
A,B都发生
P(AB)
0
P(A)P(B)
A,B都不发生
[P(A)+P(B)]
A,B恰有一个发生
P(A)+P(B)
A,B中至多有一个发生
1
P(A)P(B)
3.求相互独立事件同时发生的概率的方法
(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(如求用“至少”表述的事件的概率)或难以入手时,可从其对立事件入手计算.
【题型5 独立事件的判断】
【例5】(24-25高一下·江西景德镇·期中)抛一枚质地均匀的骰子两次,设事件表示“第二次朝上的数字为偶数”,则下列事件中与事件相互独立的是( )
A.第二次朝上的数字是奇数 B.第二次朝上的数字为2
C.两次朝上的数字之和为9 D.两次朝上的数字之和为10
【答案】C
【解题思路】根据题意,由相互独立事件的定义,对选项逐一判断,即可得到结果.
【解答过程】抛掷骰子两次,共有个基本事件数,
则
,共18个基本事件,则,
设事件为第二次朝上面的数字是奇数,则事件与事件是对立事件,故A错误;
设事件为第二次朝上面的数字是2,则,故B错误;
设事件为两次朝上面的数字之和是9,
则共4个基本事件,则,
且,则,
,所以事件与事件相互独立,故C正确;
设事件两次朝上面的数字之和是10,
则,则,
且,则,
因为,所以事件与事件不相互独立,故D错误.
故选:C.
【变式5-1】(24-25高一下·山东滨州·期末)一枚质地均匀的正方体骰子,其六个面分别刻有1,2,3,4,5,6六个数字,投掷这枚骰子两次,事件“第一次向上一面的数字是2”,事件“第二次向上一面的数字是3”,事件“两次向上一面的数字之和是7”,事件 “两次向上一面的数字之和是8”,则( )
A.与相互独立 B.与相互独立
C.与相互独立 D.与相互独立
【答案】D
【解题思路】根据相互独立事件得定义结合古典概型的概率公式即可得解.
【解答过程】投掷这枚骰子两次,共有个基本事件,
共个基本事件,则,
共个基本事件,则,
共个基本事件,则,
共个基本事件,则,
事件为不可能事件,则,
所以与不相互独立,故A错误;
事件共个基本事件,则,
所以与不相互独立,故B错误;
事件共个基本事件,则,
所以与不相互独立,故C错误;
事件共个基本事件,则,
所以与相互独立,故D正确.
故选:D.
【变式5-2】(24-25高一下·全国·课堂例题)判断下列各对事件是不是相互独立事件:
(1)容器内盛有5个白乒乓球和3个黄乒乓球,“从8个球中任意取出1个,取出的是白球”与“从剩下的7个球中任意取出1个,取出的还是白球”;
(2)掷一枚骰子一次,“出现偶数点”与“出现3点或6点”.
【答案】(1)不是
(2)是
【解题思路】(1)根据独立事件的定义结合题意分析判断即可;
(2)记“出现偶数点”,“出现3点或6点”,根据题意求出,再根据独立事件的定义判断即可.
【解答过程】(1)“从8个球中任意取出1个,取出的是白球”的概率为,
若这一事件发生了,则“从剩下的7个球中任意取出1个,取出的仍是白球”的概率为,
若前一事件没有发生,则后一事件发生的概率为.
可见,前一事件是否发生,对后一事件发生的概率有影响,所以两者不是相互独立事件.
(2)记“出现偶数点”,“出现3点或6点”,则,,,
所以,,,
所以,所以事件A与B相互独立.
【变式5-3】(24-25高二下·上海静安·期末)质地均匀的正方体骰子,六个面上点数分别为1、2、3、4、5、6.
(1)抛掷一次骰子,求点数是偶数的概率;
(2)抛掷两次骰子,设事件A为第一次的点数为4,事件B为两次点数和为6,事件C为两次点数和为7.分别判断事件A和B是否独立?事件A和C是否独立?
【答案】(1)
(2)事件A和B不独立,事件A和C独立
【解题思路】(1)因抛掷骰子得到的点数奇偶各占一半,易得题中概率;
(2)依题分别求出事件的概率,以及与的概率,利用独立事件的概率乘法公式检验即可判断.
【解答过程】(1)抛掷一次骰子,奇偶点数各占一半,故点数是偶数的概率是;
(2)依题易得,因“两次点数和为6”包括“”5种情况,故;
又“两次点数和为7”包括“”6种情况,故,
当第一次点数为4,则第二次点数只可能为2时,两次点数才会是6,所以,
而,故事件和B不独立.
第一次点数为4,则第二次点数只可能为3时,两次点数才会是7,所以,
而,故事件和C独立.
【题型6 相互独立事件与互斥事件】
【例6】(24-25高二下·陕西咸阳·月考)已知是两个概率大于0的随机事件,则下列说法错误的是( )
A.若是对立事件,则是互斥事件
B.若事件相互独立,则与也相互独立
C.若事件相互独立,则与不互斥
D.若事件互斥,则与相互独立
【答案】D
【解题思路】根据互斥,对立事件的定义,以及事件的相互独立性,即可判断选项.
【解答过程】A.两个事件是对立事件,则一定是互斥事件,故A正确;
B.若事件相互独立,则与也相互独立,故B正确;
C.若事件相互独立,则与可以同时发生,不互斥,故C正确;
D. 若事件互斥,则与不能同时发生,即事件是否发生,对另一个事件是有影响的,所以两个事件不相互独立,故D错误.
故选:D.
【变式6-1】(24-25高一下·河南安阳·月考)袋子中有5个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,从中随机取出两个球,设事件A=“取出的球的数字之积为奇数”,事件B=“取出的球的数字之积为偶数”,事件C=“取出的球的数字之和为偶数”,事件D=“取出的球的数字之和大于5”,则下列说法错误的是( )
A.事件A与B是互斥事件 B.事件A与B是对立事件
C.事件C与D相互独立 D.事件C与D不是互斥事件
【答案】C
【解题思路】首先列举样本空间,利用样本空间法,结合互斥,对立事件的定义,判断ABD,根据与的关系,判断C.
【解答过程】袋子中有5个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,
从中随机取出两个球的试验样本空间包含的样本点为:(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5)共10个,
其中事件A包含的样本点为:(1,3),(1,5),(3,5)共3个,故,
事件B包含的样本点为:(1,2),(1,4),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(4,5)共7个,故;
事件C包含的样本点为:(1,3),(1,5),(2,4),(3,5)共4个,故,
事件D包含的样本为:(1,5),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5)共6个,故,
因为事件,,故事件A与B互斥且对立,故A,B正确;
因为,所以C与D不相互独立,故C错误.
因为,所以C与D不互斥,故D正确.
故选:C.
【变式6-2】(24-25高二上·上海杨浦·期末)已知,,,则事件与的关系是( )
A.与互斥不对立 B.与对立
C.与相互独立 D.与既互斥又独立
【答案】C
【解题思路】利用计算出,可得到则能得到与不互斥,不对立;再利用算出即可得到答案
【解答过程】由可得,
因为,则与不互斥,不对立,
由可得,
因为,所以与相互独立
故选:C.
【变式6-3】(24-25高一上·河南焦作·期末)某科研小组共60名成员,他们需要完成甲、乙、丙、丁四个科研项目,科研成员随机参与,且每个人可以参与一个或多个项目.若参与甲项目的有30人,参与乙项目的有10人,参与丙项目的有20人,参与丁项目的有30人,参与了甲项目或乙项目的共有40人,同时参与了甲项目和丙项目的有10人,参与了甲项目或丁项目的共有60人,则下列说法正确的是( )
A.参与甲项目与参与乙项目不互斥 B.参与甲项目与参与丁项目互斥但不对立
C.参与丙项目与参与丁项目不相互独立 D.参与甲项目与参与丙项目相互独立
【答案】D
【解题思路】A选项,根据甲乙项目的参加情况得到,即可得到参与甲项目与参与乙项目互斥;B选项,根据甲丁项目的参加情况得到,即可得到参与甲项目与参与丁项目互斥且对立;C选项,根据参与甲项目与参与丁项目对立和得到,然后得到,,,最后利用乘法公式判断;D选项,利用乘法公式判断即可.
【解答过程】设总人数为,记参与甲,乙,丙,丁项目分别为事件,
由题意可得,故,
故参与甲项目与参与乙项目互斥,故A错误;
由题意可得,,故,
故参与甲项目与参与丁项目互斥且对立,故B错误;
由题意得,
故,,
故,故参与丙项目与参与丁项目相互独立,故C错误;
,
故参与甲项目与参与丙项目相互独立,故D正确.
故选:D.
【题型7 独立事件的乘法公式 】
【例7】(24-25高一下·湖南衡阳·期末)常德市某中学的校级运动会上,甲乙两人准备进行羽毛球冠亚军争夺赛,比赛实行三局两胜制.已知每局比赛中,若甲先发球,甲获胜的概率为,否则甲获胜的概率为.第一局由甲先发球,以后每局由负方先发球.各局比赛相互独立,则甲获胜的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据相互独立事件概率计算公式求得正确答案.
【解答过程】甲前两轮胜利的概率,
甲前两轮一赢一输,第三轮胜利的概率 ,
于是甲胜利的概率.
故选:D.
【变式7-1】(24-25高一下·贵州黔西南·期末)在一家高科技公司,研发团队设计了一个高度机密的保险箱密码.为了防止密码被泄露,公司决定让两名顶级安全专家甲和乙分别独立破译密码.甲专家擅长某种加密算法,其独立破译密码的概率为,乙专家有更先进的解密工具,其独立破译密码的概率为,则两人中恰有一人破译密码的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】若两人中恰有一人破译密码,有两种情况:甲成功乙失败、甲失败乙成功,再结合独立事件的概率乘法公式可求得所求事件的概率.
【解答过程】若两人中恰有一人破译密码,有两种情况:甲成功乙失败、甲失败乙成功,
故所求概率为.
故选:B.
【变式7-2】(24-25高一下·江苏无锡·期末)甲、乙两人组成“星队”参加猜成语活动,共进行两轮活动,每轮活动由甲、乙各猜一个成语.已知甲每轮猜对的概率为,乙每轮猜对的概率为,在每轮活动中,甲、乙猜对与否互不影响,各轮结果也互不影响.
(1)求“星队”在两轮活动中共猜对3个成语的概率;
(2)求两轮活动结束后,甲恰好比乙多猜对一个成语的概率.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)由题意转化为事件“甲猜对1个,乙猜对2个”,事件“甲猜对2个,乙猜对1个”的和事件发生,根据独立事件概率公式,即可求解;
(2)根据题意转化为事件“甲猜对1个,乙猜对0个”,事件“甲猜对2个,乙猜对1个”的和事件发生,根据独立事件概率公式,即可求解;
【解答过程】(1)设,分别表示甲两轮猜对1个,2个成语的事件,,分别表示乙两轮猜对1个,2个成语的事件,根据独立事件的性质,可得
,,,,
设“两轮活动星对猜对3个成语”,则,
所以,
,
因此“星队”在两轮活动中共猜对3个成语的概率为.
(2)设表示乙两轮都没猜对的事件,,
设事件“两轮活动结束后,甲恰好比乙多猜对一个成语”则
,
.
【变式7-3】(24-25高一下·全国·单元测试)溺水、校园欺凌等与学生安全有关的问题越来越受社会的关注和重视,为了普及安全教育,某市组织了一次有关安全知识的竞赛.在某次淘汰赛中,甲、乙两个中学代表队(每队3人)狭路相逢,规定每队每人回答一个问题,答对得1分,答错得0分.假设甲队每人回答正确的概率分别为,,,乙队每人回答正确的概率均为,且各人回答正确与否相互之间没有影响.
(1)分别求乙队总得分为3分与1分的概率;
(2)求甲队得分与乙队得分为的概率.
【答案】(1),
(2)
【解题思路】(1)分析乙队总得分为3分与1分的答题情况,再此利用相互独立事件概率乘法公式即可得解;
(2)根据题意分析得甲乙两队的得分情况,再利用相互独立事件概率乘法公式即可得解.
【解答过程】(1)记“队总得分为3分”为事件,“乙队总得分为1分”为事件.
乙队得3分,即三人都回答正确,其概率.
乙队得1分,即三人中只有1人答对,其余两人都答错,
其概率.
(2)依题意可知甲队总得分为1分,乙队总得分为2分,
记“甲队总得分为1分”为事件,“乙队总得分为2分”为事件.
事件即甲队三人中只有1人答对,其余2人答错,
则,
事件即乙队三人中只有2人答对,剩余1人答错,
则,
则甲队得分与乙队得分为的概率.
【题型8 互斥事件、独立事件的综合应用】
【例8】(24-25高一下·安徽合肥·期末)已知篮球运动员甲、乙的罚球命中率分别为0.9,0.8,且两人罚球是否命中相互独立.若甲、乙各罚球一次,则恰有一人命中的概率为( )
A.0.26 B.0.28 C.0.72 D.0.98
【答案】A
【解题思路】利用独立事件和互斥事件的概率公式求解即可.
【解答过程】设“篮球运动员甲、乙的罚球命中”分别为事件A,B,“恰有一人命中”为事件C,
则
.
故选:A.
【变式8-1】(24-25高一下·广东肇庆·期末)“投壶”游戏源于周代的射礼,是中国古代宴饮时的一种投掷游戏,要求游戏者站在一定距离外,把箭投入壶中.甲、乙两人开始投壶游戏,约定规则如下:如果投一次,箭入壶中,原投掷入继续投,如果箭没有入壶,那么换另一个人投掷.若甲、乙两人投箭入壶成功的概率分别为,,甲先开始投掷,则第4次仍然由甲投掷的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据题意确定基本事件,再应用独立乘法公式及互斥事件加法求概率即可.
【解答过程】第4次仍然由甲投掷分为四类:
第一类,前三次均为甲中,概率为;
第二类,第一次甲中,第二次甲不中,第三次乙不中,概率为;
第三类,第一次甲不中,第二次乙中,第三次乙不中,概率为;
第四类,第一次甲不中,第二次乙不中,第三次甲中,概率为.
所以第4次仍然由甲投掷的概率为.
故选:D.
【变式8-2】(24-25高一下·内蒙古·期末)某次答辩活动有4道题目,第1题1分,第2题2分,第3题3分,第4题4分,每道题目答对给满分,答错不给分,甲参加答辩活动,每道题都要回答,答对第题的概率分别为,,,,且每道题目能否答对都是相互独立的.
(1)求甲得10分的概率;
(2)求甲得3分的概率;
(3)若参加者的答辩分数大于6分,则答辩成功,求甲答辩成功的概率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)利用独立事件的概率公式求解即可.
(2)将甲得3分分为两种情况,再结合互斥事件的概率公式求解即可.
(3)将甲答辩成功这个事件合理拆分,再结合互斥事件和独立事件的概率公式求解即可.
【解答过程】(1)由题意得每道题目能否答对都是相互独立的事件,
由独立事件概率公式得甲得10分的概率为.
(2)甲得3分有两种情况:甲答对第1题和第2题,甲答对第3题.且两种情况互斥,
故甲得3分的概率为.
(3)若甲恰好答对2道题目答辩成功,则甲必定答对第3题和第4题.
甲答辩成功的概率为.
若甲恰好答对3道题目答辩成功,则甲答对第2题、第3题、第4题,
或者答对第1题、第3题、第4题,或者答对第1题、第2题、第4题.
甲答辩成功的概率为.
由(1)可知甲得10分的概率为,所以甲答辩成功的概率为.
【变式8-3】(24-25高一下·甘肃临夏·期末)科技进步能够更好地推动高质量发展,如人工智能中的DeepSeek.小明、小华两位同学报名参加某公司拟开展的DeepSeek培训,培训前需要面试,面试时共有3道题目,答对2道题则通过面试(前2道题都答对或都答错,第3道题均不需要回答).已知小明答对每道题目的概率均为,小华答对每道题目的概率依次为,且小明、小华两人每道题能否答对相互独立.记“小明只回答2道题就结束面试”为事件,记“小华3道题都回答且通过面试”为事件.
(1)求事件发生的概率;
(2)求事件和事件同时发生的概率;
(3)求小明、小华两人恰有一人通过面试的概率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)若事件发生,则小明前两题都答对或都答错,利用独立事件和互斥事件的概率公式可求得的值;
(2)若事件发生,则小华前两题答对一题,答错一题,第三题答对,求出的值,分析可知,事件、相互独立,由独立事件的概率公式可求得的值;
(3)记小明没有通过面试为事件,小华通过面试的事件记为,求出这两个事件的概率,记小明、小华两人恰有一人通过面试的事件记为,则,利用独立事件和互斥事件的概率公式可求得的值.
【解答过程】(1)若事件发生,则小明前两题都答对或都答错,
所以.
(2)若事件发生,则小华前两题答对一题,答错一题,第三题答对,
根据题意则小华3道题都回答且通过面试的概率为,
由题意可知,事件相互独立,
则.
(3)记小明没有通过面试为事件,
即分前两道回答对一道且最后一道错误或前两道均回答错误两种情况,
则小明没有通过面试的概率为,
可得小明通过面试的概率为.
记小华通过面试的事件为,由(2)得,
由题意可知,事件相互独立,
记小明、小华两人恰有一人通过面试的事件为,
则.
【题型9 互斥事件和独立事件与其他知识交汇】
【例9】(24-25高一下·吉林长春·期末)象棋是中华民族优秀的传统文化遗产,为弘扬棋类运动精神,传承中华优秀传统文化,丰富校园文化生活,培养学生良好的心态和认真谨慎的生活观,某学校高一年级举办象棋比赛.比赛分为初赛和决赛、初赛采用线上知识能力竞赛,共有500名学生参加,从中随机抽取了50名学生,记录他们的分数,将数据分成5组:,,,,,并整理得到如图频率分布直方图:
(1)根据直方图,求a的值:
(2)估计这次知识能力竞赛的平均数和中位数;
(3)决赛环节学校决定从知识能力竞赛中抽出成绩最好的两个同学甲和乙进行现场棋艺比拼,比赛采取三局两胜制.若甲每局比赛获胜的概率均为,且各轮比赛结果相互独立.求甲最终获胜的概率.
【答案】(1)
(2)平均数78分,中位数80分
(3)
【解题思路】(1)根据频率分布直方图各组频率之和等于1求出;
(2)由频率分布直方图估算平均数、中位数计算得解;
(3)由题,甲最终获胜,比分可能是,,分别求出概率,再根据互斥事件的概率公式求解.
【解答过程】(1)由频率分布直方图,的频率为的频率为的频率为0.42,的频率为0.08,
所以的频率为,
所以;
(2)根据平均数的计算公式,估计这次知识能力测评的平均数:
分,
因为前三组,,的频率之和为,
所以估计这次知识能力测评的中位数为80分;
(3)因为甲最终获胜,比分可能是,,
设甲获胜为事件A,获胜为事件,
若甲获胜,则概率为,
若甲获胜,则概率为,
又A,B两个事件互斥,则甲最终获胜的概率为.
【变式9-1】(24-25高一下·安徽·月考)我国是世界上严重缺水的国家,某市政府为了鼓励居民节约用水,计划调整居民生活用水收费方案,拟确定一个合理的月用水量标准(吨),一位居民的月用水量不超过的部分按平价收费,超出的部分按议价收费.为了了解居民用水情况,通过抽样,获得了某年100位居民每人的月均用水量(单位:吨),将数据按照分成9组,制成了如图所示的频率分布直方图.
(1)求直方图中的值;
(2)估计该地区月均用水量的60%分位数;
(3)现在该地区居民中任选2位居民,将月均用水量落入各组的频率视为概率,不同居民的月均用水量相互独立,求恰有1位居民月均用水量大于60%分位数的概率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)利用频率分布直方图各小矩形面积和为1求出;
(2)根据百分位数的定义求解;
(3)根据给定条件,利用互斥事件、相互独立事件的概率公式列式计算得解.
【解答过程】(1)根据题意,可得,
解得.
(2)数据落在区间的频率为,
数据落在区间的频率和为,则用水量的分位数,
,解得,
所以估计该地区月均用水量的分位数为.
(3)设事件表示第位居民月均用水量大于分位数,,
事件表示恰有1位居民月均用水量大于分位数,,
所以.
所以恰有1位居民月均用水量大于60%分位数的概率为.
【变式9-2】(24-25高一下·安徽合肥·期末)航天员安全返回,中国航天再创辉煌1去年6月4日,当地时间6时20分许,神舟十五号载人飞船成功着陆,费俊龙、邓清明、张陆等航天员安全顺利地出舱,身体状况良好.这标志着神舟十五号载人飞行任务取得了圆满成功.某学校高一年级利用高考放假期间开展组织1200名学生参加线上航天知识竞赛活动,现从中抽取200名学生,记录他们的首轮竞赛成绩并作出如图所示的频率直方图,根据图形,请回答下列问题:
(1)若从成绩不高于60分的同学中按分层抽样方法抽取10人成绩,求10人中成绩不高于50分的人数;
(2)求的值,并以样本估计总体,估计该校学生首轮竞赛成绩的平均数以及中位数;
(3)由首轮竞赛成绩确定甲、乙、丙三位同学参加第二轮的复赛,已知甲复赛获优秀等级的概率为,乙复赛获优秀等级的概率为,丙复赛获优秀等级的概率为,甲、乙、丙是否获优秀等级互不影响,求三人中至少有两位同学复赛获优秀等级的概率.
【答案】(1)4
(2)平均数为,中位数为
(3)
【解题思路】(1)抽取的200名学生中, 分别求出不高于50分的人数,50分到60分的人数,
再利用分层抽样的定义,求出从成绩不高于60分的同学中按分层抽样方法抽取10人的成绩,不高于50分的人数;
(2)由各个矩形面积和为1列方程求出的值,每个矩形的中点横坐标与该矩形的纵坐标、组距相乘后求和可得平均值,利用直方图左右两边面积相等处横坐标表示中位数;
(3)利用独立事件的概率公式求解即可.
【解答过程】(1)因为抽取的200名学生中, 不高于50分的人数为(人),
50分到60分的人数为(人),
所以从成绩不高于60分的同学中按分层抽样方法抽取10人的成绩,不高于50分的人数为(人).
(2)由,解得,
平均数,
因为成绩不高于70分的频率为,
成绩不高于80分的频率为,
所以中位数位于内,则中位数为.
(3)三人中至少有两位同学复赛获优秀等级的概率为,
.
【变式9-3】(24-25高一下·广东广州·期末)高一年级举行了一次“数学建模能力竞赛”,为了解本次测试竞赛情况,年级从中抽取了部分学生的成绩进行统计.将成绩进行整理后,分为五组(,,,,),其中第1组频数是第2组频数的一半,请根据下面尚未完成的频率分布直方图(如图所示)解决下列问题:
(1)若根据这次成绩,年级择优选取的同学晋级下一轮竞赛,请问晋级分数线定为多少合理?
(2)年级以各学习小组的平均分和方差为团体奖励依据.若某学习小组10位学生测试分数的平均数,标准差,若该小组得分分别为95分和85分的两位学生宣布退赛,求该小组余下8位学生分数的平均数与方差;
(3)在下一轮比赛中,甲、乙、丙三人同时回答一道有关模型检验的问题.已知甲回答正确的概率是,甲、乙两人都回答正确的概率是,乙、丙两人至少一人回答正确的概率是.每人回答正确与否相互独立.求甲、乙、丙三人中至少两人回答正确的概率.
【答案】(1)73分合理;
(2)90;38.75
(3)
【解题思路】(1)首先根据频率比值求,再根据频率和为1求,再根据频率计算百分位数,即可求解的值;
(2)代入样本平均数和方差公式,即可求解;
(3)首先根据独立事件概率公式求乙,丙2人回答正确问题的概率,再结合对立事件概率公式,即可求解.
【解答过程】(1)由题意知,第1组的小长方形的高是第2组的小长方形的高的一半,
所以,
又,解得,
所以,,
择优选取的同学晋级下一轮竞赛,即确定第60百分位数,
成绩落在内的频率为:,
落在内的频率为:,
设第60百分位数为,
则,解得,
所以晋级分数线划为73分合理;
(2)设该小组10位学生的分数分别为,因为,
所以,
所以,
所以,
剔除其中的95和85两个分数,设剩余8个数为,
平均数与标准差分别为,,
则剩余8个分数的平均数:,
方差:;
(3)记“甲、乙、丙回答正确这道题”分别为事件,
则,解得,
由乙、丙两人至少一人回答正确的概率是,
则
即.
所以乙、丙两人各自回答正确这道题的概率为和.
有0人回答正确的概率,
有1人回答正确的概率为
,
所以不少于2人回答正确这道题的概率.
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