摘要:
**基本信息**
以“概念-公式-应用-模型”为逻辑主线,系统整合条件概率从基础计算到进阶模型的6类核心题型,突出方法迁移与实际问题解决。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|条件概率综合计算|7题|定义与公式综合应用|从基本概念出发,构建计算基础|
|条件概率性质运用|9题|性质(可加性、对立关系)应用|延伸概念内涵,强化逻辑推理|
|乘法与全概率公式|9题|分步与分类概率综合计算|公式推导与实际情境结合|
|贝叶斯公式应用|7题|逆概率问题求解|全概率公式的逆向思维训练|
|蒙提霍尔问题|8题|反直觉条件概率分析|经典问题深化概率理解|
|马尔科夫链问题|10题|无记忆性概率递推|进阶模型培养数学建模能力|
内容正文:
专题06 条件概率的综合应用(含蒙提霍尔问题、马尔科夫链)6种难点常考题型归类
题型一、条件概率的综合计算
题型二、条件概率性质的运用
题型三、利用乘法公式与全概率公式求概率
题型四、利用贝叶斯公式求概率
题型五、三门问题-------蒙提霍尔问题
题型六、击鼓传花------马尔科夫链问题
题型一、条件概率的综合计算
1.已知随机事件、满足,,,则( )
A. B. C. D.
2.设是一个随机试验中的两个事件,且,则( )
A. B. C. D.
3.现随机安排甲、乙等位同学参加校运会跳高、跳远、投铅球比赛,要求每位同学参加一项比赛,每项比赛至少一位同学参加,事件“甲参加跳高比赛”,事件“乙参加投铅球比赛”,事件“乙参加跳远比赛”,则( )
A. B.
C. D.
4.(多选)已知甲、乙两枚互不影响的骰子均能等概率掷出自然数1—6,某一次随机抛出这两枚骰子,记事件甲、乙掷出的点数和为6;事件甲掷出的点数为奇数,则:( )
A. B.
C. D.
5.(多选)已知随机事件满足,,,则下列说法正确的有( )
A. B.
C.事件相互独立 D.若,则
6一个箱子里有5个相同的球,分别标有数字,从中有放回地随机取3次,每次取出1个球,并记录其号码.设这三次的号码之和为,若为偶数,则三次号码都是偶数的概率为 .
7.已知离散型随机事件A,B发生的概率,,若,事件,,分别表示A,B不发生和至少有一个发生,则 , .
题型二、条件概率性质的运用
8.已知随机事件A,B,,则等于( )
A. B. C. D.
9.已知随机事件,,,,,则等于( )
A. B. C. D.
10.(多选)下列说法不正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(多选)已知,分别为随机事件A,B的对立事件,,,,下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
12.(多选)已知分别为随机事件的对立事件,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若,则事件与事件相互独立
D.若,,则
13.(多选)设,是一个随机试验中的两个事件,且,,,则( )
A. B.
C. D.
14.(多选)设A,B是一个随机试验中的两个事件,,,则( )
A.事件A,B相互独立 B.若,则
C. D.若,则必有
15.设是一个随机试验中的两个事件,且,,,则 .
16.在一个袋子中装有10个球,其中1个红球,2个黄球,3个黑球,4个白球,这些球除颜色外完全相同,从中依次摸出2个球,则在摸出的第一个球为红球的条件下,摸出的第二个球为黄球或黑球的概率为 .
题型三、利用乘法公式与全概率公式求概率
17.最近感冒频发,某任同学家中常备三种感冒药,分别为金花清感颗粒盒、莲花清瘟胶囊盒、感冒灵颗粒盒.若这三类药物能治愈感冒的概率分别为,,,他感冒时,随机从这几盒药物里选择一盒服用,则感冒被治愈的概率为( )
A. B. C. D.
18.某公司升级了智能客服系统,当输入的问题表达清晰时,智能客服的回答被采纳的概率为,当输入的问题表达不清晰时,智能客服的回答被采纳的概率为.已知输入的问题表达不清晰的概率为.则智能客服的回答被采纳的概率为( )
A. B. C. D.
19.某学校组织数学竞赛活动,准备了两组题目分别放在A,B两个箱子中.A箱中有4道代数题和2道几何题,B箱中有3道代数题和3道几何题.参赛选手先在两个箱子中任选一个箱子,然后从选中的箱子中依次抽取2道题(不放回)作答.若乙同学选择A箱,答题结束后工作人员失误将乙抽取的题目放回了B箱,接着丙同学选择从B箱抽取题目,则丙抽取的2道题中至少有一道代数题的概率为( )
A. B. C. D.
20.(多选)有三个相同的箱子,分别编号,其中号箱内装有个红球、个白球,号箱内装有个红球、个白球,号箱内装有个红球,这些球除颜色外完全相同.某人等可能从三个箱子中任取一箱并从中摸出一个球,事件表示“取到号箱”,事件表示“摸到红球”,事件表示“摸到白球”,则( )
A. B.
C. D.
21.为了提升全民身体素质,学校十分重视学生体育锻炼,某校篮球运动员进行投篮练习,如果他前一球投进则后一球投进的概率为;如果他前一球投不进则后一球投进的概率为.若他第1球投进的概率为,则他第2球投进的概率为___________.
22.盒子中有4个红球,6个白球,从盒中每次取1个球,取出后将原球放回,再加入2个同色球,所有的球除颜色外其它均相同,则第2次取到红球的概率为 ;在第2次取到红球的前提下,第3次取到白球的概率为 .
23.已知某盒中装有 6 个大小、质地一致的乒乓球,其中有 4 个新球 (从未被使用过) 2 个旧球,第一次比赛时从此盒中任取 2 个球来使用.赛后仍将两球放回盒中,第二次比赛时再从此盒中任取 2 个球使用.
①第二次比赛时取出的 2 个球都是新球的概率为 _____.
②在第一次比赛时取出 2 个旧球,赛后将两球放回盒中的条件下,第二次比赛时取出个新球的概率为 _____.
24.甲罐中有5个红球,2个白球和3个黑球,乙罐中有4个红球,3个白球和3个黑球(球除颜色外,大小质地均相同).先从甲罐中随机取出一球放入乙罐;再从乙罐中随机取出一球.
(1)求在甲罐中取出黑球的条件下,乙罐中取出红球的概率;
(2)求乙罐中取出红球的概率.
25.现有6个除颜色外大小和形状完全相同的小球,其中3个红球,3个白球.甲同学将这6个小球全部分配到一号和二号盒子中,分配完成后,乙先随机选一个盒子,再从选中的盒子中随机摸1个球,试验结束.
(1)若甲在一号盒子中放置了2个红球和1个白球,求乙摸到红球的概率;
(2)甲应该如何分配这些球,才能使乙摸到红球的概率最大,说明理由并求出此时概率的最大值.
题型四、利用贝叶斯公式求概率
26.某学校举行游泳和乒乓球比赛,某学生只能参加一项比赛,他参加游泳和乒乓球项目的概率分别为0.4,0.6,若他在游泳、乒乓球比赛中获得冠军的概率分别为0.3,0.7.已知他获得冠军,则他参加游泳比赛的概率为( )
A. B. C. D.
27.英国数学家贝叶斯在概率论研究方面成就显著,根据贝叶斯统计理论,随机事件A,B存在如下关系:.若某地区一种疾病的患病率是0.05,现有一种试剂可以检验被检者是否患病.已知该试剂的准确率为95%,即在被检验者患病的前提下用该试剂检测,有95%的可能呈现阳性;该试剂的误报率为0.5%,即在被检验者未患病的情况下用该试剂检测,有0.5%的可能会误报阳性.现随机抽取该地区的一个被检验者,已知检验结果呈现阳性,则此人患病的概率为( )
A. B. C. D.
28.为减少早高峰学生上学迟到现象的发生,某学校对所有学生上学的出行方式进行了调查,结果显示有的学生乘坐公共交通工具,有的学生乘坐私家车,有的学生选择骑行或步行.在乘坐公共交通工具出行的学生中有的人迟到,在乘坐私家车出行的学生中有的人迟到,在骑行或步行出行的学生中有的人迟到.以频率估计概率,从该校随机选择一名学生,若他迟到了,则这名学生是乘坐私家车出行的概率为( )
A. B. C. D.
29.(多选)某商场的抽奖区有红、黄、绿三个不透明的盒子,其中红盒内有3个红球、2个黄球和1个绿球,黄盒内有2个红球、1个绿球,绿盒内有1个红球、2个黄球.规定第一次先从红盒内任取1个球,再将取出的球放入与球同色的盒子中,第二次从被放入球的盒子中任取1个球.规定每次抽球均能获得优惠券,抽到红球获得1张优惠券,抽到黄球获得2张优惠券,抽到绿球获得3张优惠券,每张优惠券的金额相同,顾客最终获得的优惠券张数为两次抽球所得的优惠券张数的和,则下列说法正确的是( )
A.在第一次抽到黄球的条件下,第二次仍抽到黄球的概率是
B.顾客最终获得6张优惠券的概率是
C.第二次抽到红球的概率是
D.若第二次抽到红球,则它来自绿盒的概率为
30.某社区有“驿站取件”和“上门配送”两种快递服务方式,居民首次选择服务方式时,选择两种服务方式的概率均为0.5.已知:若首次选了“驿站取件”,第二次继续选择“驿站取件”的概率为0.7.若首次选了“上门配送”,第二次换选择“驿站取件”的概率为0.2.则居民第二次选择“驿站取件”的概率为 ,若已知某居民第二次选择“驿站取件”,则他首次选择是“上门配送”的概率为 .
31.某同学参加数学竞赛,系统会随机匹配一套试卷,共有卷,卷,卷3套,若该同学抽到卷过关的概率为,抽到卷过关的概率为,抽到卷过关的概率为,记该同学过关的概率为.若已知该同学过关,则他抽到是卷的概率为,则 , .
32.某仓库有一批电流表,其中60%,30%,10%依次由甲、乙、丙三家厂家生产,且甲、乙、丙厂的次品率分别是.
(1)现在从这批电流表中任取一个,求取到次品的概率;
(2)若从这批电流表中取出一个,发现是次品,求该电流表是乙厂家生产的概率.
题型五、三门问题-------蒙提霍尔问题
33.在一个抽奖游戏中共有5扇关闭的门,其中2扇门后面有奖品,其余门后没有奖品,主持人知道奖品在哪些门后.参赛者先选择一扇门,但不立即打开.主持人打开剩下的门当中一扇无奖品的门,然后让参赛者决定是否换另一扇仍然关闭的门.参赛者选择不换门和换门获奖的概率分别为( )
A. B. C. D.
34.(多选)现有一个抽奖活动,主持人将奖品放在编号为1、2、3的箱子中,甲从中选择了1号箱子,但暂时未打开箱子,主持人此时打开了另一个箱子(主持人知道奖品在哪个箱子,他只打开甲选择之外的一个空箱子).记表示第号箱子有奖品,表示主持人打开第号箱子.则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若再给甲一次选择的机会,则甲换号后中奖概率增大
D.若再给甲一次选择的机会,则甲换号后中奖概率不变
35.(多选)1990年9月,Craig F·Whitaker给《Parade》杂志“Ask Marilyn”专栏提了一个问题(著名的蒙提霍尔问题),在蒙提霍尔游戏节目中,事先在三扇关着的门背后放置好奖品,然后让游戏参与者在三扇关着的门中选择一扇门并赢得所选门后的奖品,游戏参与者知道其中一扇门背后是豪车,其余两扇门背后是山羊,作为游戏参与者当然希望选中并赢得豪车.当参赛者选定了一扇门但未去开启它的时候,节目主持人会开启剩下两扇门的其中一扇,露出一只山羊.主持人随后会问参赛者要不要换另一扇仍然关闭的门.假定你初次选择的是1号门,接着主持人会从2,3号门中打开一道后面是山羊的门.则以下说法正确的是( )
A.如果坚持第一次选择,你获得豪车的概率为
B.主持人打开3号门的概率为
C.在主持人打开3号门的条件下,2号门有豪车的概率为
D.在主持人打开3号门的条件下,改选2号门比保持原选择获得豪车的概率更大
36.(多选)1990年9月,美国《Parade》杂志首次公开讨论了源自美国电视节目《Let’s Make a Deal》的蒙提霍尔问题(Monty Hall Problem):主持人事先在编号为1,2,3的三个外观相同的三扇门后随机选择一个放入豪车,其余两扇门后放入山羊,再将三个门关闭.当游戏参与者在三扇门中选择一个门后,在门打开之前主持人先打开了另外两个门中的一个门,按游戏规定,主持人只打开游戏参与者的选择之外的门后是山羊的门,当两个都是山羊时,他随机选择其中一个打开,并问参与者是否愿意更改选择以便更大概率获得豪车.用表示号门后有豪车,用表示主持人打开号门,已知甲选择了1号门,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.主持人打开的是2号门,要使获得豪车概率更大,甲应该坚持选择1号门
D.主持人打开的是2号门,要使获得豪车概率更大,甲应该改选3号门
37.“三门问题”(MontyHallproblem)亦称为蒙提霍尔问题、蒙特霍问题或蒙提霍尔悖论,大致出自八九十年代美国的电视游戏节目Let'sMakeaDeal.问题名字来自该节目的主持人蒙提・霍尔(MontyHall).参赛者会看见三扇关闭了的门,其中一扇的后面有一辆跑车,选中后面有车的那扇门可赢得该跑车,另外两扇门后面则各藏有一只山羊.当参赛者选定了一扇门,但未去开启它的时候,节目主持人开启剩下两扇门的其中一扇,露出其中一只山羊.主持人其后会问参赛者要不要换另一扇仍然关上的门.问题是:换另一扇门是否会增加参赛者赢得跑车的概率.如果严格按照上述的条件,那么答案是 (填“会”或者“不会”).换门的话,赢得跑车的概率是 .
38.在一个抽奖游戏中,主持人从编号为1、2、3、4外观相同的空箱子中随机选择一个,放入一件奖品,再将箱子关闭,也就是主持人知道奖品在哪个箱子里,当抽奖人选择了某个箱子后,在箱子打开之前,主持人先随机打开另一个没有奖品的箱子,并问抽奖人是否愿意更改选择.现在已知甲选择了1号箱,若用表示i号箱有奖品,用表示主持人打开i号箱子,则 ; .
39.在一个抽奖游戏中,主持人从编号为且外观相同的空箱子中随机选择一个,放入一件奖品,再将箱子关闭,也就是主持人知道奖品在哪个箱子里,当抽奖人选择了某个箱子后,在箱子打开之前,主持人先随机打开另一个没有奖品的箱子,并问抽奖人是否愿意更改选择.现在已知甲选择了1号箱,若用表示号箱有奖品,用表示主持人打开号箱子,则 .
40.“三门问题”亦称为蒙提霍尔问题,问题名字来自1970年美国的一个电视游戏节目主持人蒙提•霍尔•游戏中,参赛者会看见三扇关闭了的门,其中一扇门后面有一辆跑车,另外两扇门后面则各藏有一只山羊,选中后面有车的那扇门可获奖赢得该跑车,主持人知道跑车在哪一扇门.当参赛者选定了一扇门但未去开启它的时候,节目主持人会开启剩下两扇门的其中一扇,露出一只山羊.主持人随后会问参赛者要不要换另一扇仍然关闭的门.当时大部分的观众和参与者都支持不换门,认为换不换门获奖概率是一样的.然而当时智商最高的玛丽莲•沃斯•莎凡特给出了正确答案:应该换门.
(1)请用所学概率知识解释玛丽莲•沃斯•莎凡特给出的答案;
(2)当跑车门数不变,山羊门数增加,即总共门数是,其中只有一扇门后面有一辆跑车,证明:游戏中的参与者在主持人打开一扇山羊门后,换门都比不换门中奖概率更高;
(3)如果有扇门,其中一扇门后有10万奖金,其他门后什么都没有,主持人知道哪一扇门后面有奖金.当参与者选中一扇门后(未打开),主持人问参与者是否愿意投入5000元,帮他在剩余的门中打开一扇没有奖金的门,并允许参与者换门.问当门数满足什么条件时,参与者投入5000元是值得的?
题型六、击鼓传花------马尔科夫链问题
41.马尔科夫链是概率统计中的一个重要模型,也是机器学习和人工智能的基石,在强化学习、自然语言处理、金融领域、天气预测等方面都有着极其广泛的应用.马尔科夫链因俄国数学家安德烈·马尔科夫得名,其过程具备“无记忆”的性质,即第次状态的概率分布只跟第次的状态有关,与第,,,⋯次状态无关.现有,两个盒子,各装有1个黑球和1个红球,现从,两个盒子中各任取一个球交换放入另一个盒子,重复进行次这样的操作后,记盒子中红球的个数为,恰有1个红球的概率为.则的值为( )
A. B. C. D.
42.(多选)甲、乙、丙、丁四人相互做传球训练,第一次由甲将球传出,每次传球时,传球者都等可能地将球传给另外3人中的任意1人,设第n次传球后,球在甲手中的概率为.则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
43.(多选)现有甲、乙、丙、丁四人组队传球,其中甲、乙为队,丙、丁为队.已知甲、乙传给队友的概率为,丙、丁传给队友的概率为,且任一传球者会等可能地传球给非队友成员.现从甲开始传球,设传球次数为(且),则( )
A.传球次后,球在甲手中的概率和球在乙手中的概率始终相等
B.时,球在乙手中的概率为
C.传球次后,球在队成员手中的概率恒为一个常数
D.设球在乙手中的概率为,则
44.(多选)甲、乙、丙、丁四人相互做传球训练,第一次由甲将球传出,每次传球时,传球者都等可能地将球传给其他人中的任意1人,设第n次传球后,球在甲手中的概率为.则( )
A.
B.若第3次传球后,戊开始加入传球训练,则
C.若第2次传球后,球恰好在丁手中,他将球传出后便离开了,则
D.若添加规定:当球在甲手中时,甲只能传给乙,乙再等可能传给其他人,则
45.(多选)一质点在x轴上,从原点O出发向右运动,每次平移一个单位或两个单位,且移动一个单位的概率为,移动2个单位的概率为,设质点运动到的概率为.则( )
A. B.
C.是等比数列 D.
46.(多选)某商场为了吸引顾客前来消费,开展抽奖活动,规定消费每满100元即可获得一次抽奖机会.已知顾客第一次抽奖的中奖概率为,从第二次抽奖开始,若前一次没有中奖,则这次抽奖的中奖概率为,若前一次中奖,则这次抽奖的中奖概率为.记顾客第次抽奖的中奖概率为,则( )
A. B.某顾客消费200元,则其中奖概率为
C.的最大值为 D.当时,越大,越小
47.某校为推广篮球运动,成立了篮球社团,社团中的甲、乙、丙三名成员进行传球训练,从甲开始随机地传球给其他两人中的任意一人,接球者再随机地将球传给其他两人中的任意一人,如此不停地传下去,且假定每次传球都能被接到.记开始传球的人为第1次触球者,第n次触球者是甲的概率为,则=______
48.在平面直角坐标系中,设.其中为“区”点,为“区”点.现有一质点从点出发,在这四点之间跳动.若质点在“区”时,下一次跳动至同区域的另一个点的概率为,在“区”时,下一次跳动至同区域的另一个点的概率为,且质点会等可能地跳动至另一区域的两个点.
(1)证明:跳动次后,该质点落在“区”的概率为定值;
(2)跳动次后,求该质点落在点的概率.
49.马尔科夫链是概率统计中的一个重要模型,也是机器学习和人工智能的基石,在强化学习、自然语言处理、金融领域、天气预测等方面都有着极其广泛的应用.其数学定义为:假设我们的序列状态是…,,,,,…,那么时刻的状态的条件概率仅依赖前一状态,即.
现实生活中也存在着许多马尔科夫链,例如著名的赌徒模型.
假如一名赌徒进入赌场参与一个赌博游戏,每一局赌徒赌赢的概率为,且每局赌赢可以赢得1元,每一局赌徒赌输的概率为,且赌输就要输掉1元.赌徒会一直玩下去,直到遇到如下两种情况才会结束赌博游戏:一种是手中赌金为0元,即赌徒输光;一种是赌金达到预期的B元,赌徒停止赌博.记赌徒的本金为,赌博过程如下图的数轴所示.
当赌徒手中有n元(,)时,最终输光的概率为,请回答下列问题:
(1)请直接写出与的数值.
(2)证明是一个等差数列,并写出公差d.
(3)当时,分别计算,时,的数值,并结合实际,解释当时,的统计含义.
50.某人玩硬币走跳棋的游戏.已知硬币出现正反面的概率都是,棋盘上标有第0站、第1站、第2站、……、第100站.一枚棋子开始在第0站,棋手每掷一次硬币,棋子向前跳动一次,若掷出正面,棋子向前跳一站(从到);若掷出反面,棋子向前跳两站(从到),且各次抛掷硬币的结果相互独立,直到棋子跳到99站(胜利大本营)或跳到第100站(失败集中营)时,该游戏结束.设棋子跳到第站的概率为.
(1)求、、的值;
(2)求证:,其中,;
(3)求玩该游戏获胜的概率.
1 / 15
学科网(北京)股份有限公司
$
专题06 条件概率的综合应用(含蒙提霍尔问题、马尔科夫链)6种难点常考题型归类
题型一、条件概率的综合计算
题型二、条件概率性质的运用
题型三、利用乘法公式与全概率公式求概率
题型四、利用贝叶斯公式求概率
题型五、三门问题-------蒙提霍尔问题
题型六、击鼓传花------马尔科夫链问题
题型一、条件概率的综合计算
1.已知随机事件、满足,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据条件概率公式,结合和事件概率公式进行求解即可.
【解析】因为,
所以有,
因此,
故选:A.
2.设是一个随机试验中的两个事件,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据对立事件的概率与互斥事件的概率计算公式求解即可.
【解析】因为,故,
因为互斥,所以,
所以
,
解得,所以.
故选:C.
3.现随机安排甲、乙等位同学参加校运会跳高、跳远、投铅球比赛,要求每位同学参加一项比赛,每项比赛至少一位同学参加,事件“甲参加跳高比赛”,事件“乙参加投铅球比赛”,事件“乙参加跳远比赛”,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】借助排列数与组合数计算出所有安排方法即可得相应事件发生的概率,再结合互斥事件的定义、相互独立事件的判定和条件概率公式进行逐一判断即可.
【解析】先将人分为组,再安排参加项比赛,则有种安排方法,
若参加跳高比赛,即甲所在的组参加跳高比赛,则,
同理:,
事件,即甲参加跳高比赛且乙参加投铅球比赛,此时有种安排方法,
则,同理:,
依次分析选项:
对于A,,,,故A错误;
对于B,,,故B错误;
对于C,,故C正确;
对于D,,故D错误.
故选:C.
4.(多选)已知甲、乙两枚互不影响的骰子均能等概率掷出自然数1—6,某一次随机抛出这两枚骰子,记事件甲、乙掷出的点数和为6;事件甲掷出的点数为奇数,则:( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】应用列举法求得、、,结合条件概率公式、概率的性质判断各项的正误.
【解析】
(甲,乙)
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
A:由表格知种情况,总共种情况,则,A正确;
C:由表格种情况,种情况,则,C正确;
B:由上,则,B错误;
D:由,D正确.
故选:ACD
5.(多选)已知随机事件满足,,,则下列说法正确的有( )
A. B.
C.事件相互独立 D.若,则
【答案】ABD
【分析】根据和事件的概率公式求解判断A;根据求解判断B;根据求解判断C;列方程求得,再计算对应概率判断D.
【解析】对于A,由题,故,故A正确;
对于B,由表示随机事件恰有一个发生的概率,则,
由A项,,代入可得,解得,故B正确;
对于C,因,且,
由,
可得,因,则,即事件不相互独立,故C错误;
对于D,由,解得或,
因为,故,所以,
而,显然,故D正确.
故选:ABD
6一个箱子里有5个相同的球,分别标有数字,从中有放回地随机取3次,每次取出1个球,并记录其号码.设这三次的号码之和为,若为偶数,则三次号码都是偶数的概率为 .
【答案】
【分析】记事件A:三次的号码之和为偶数,事件B:三次号码都是偶数,将A作为样本空间,根据古典概型求解;或根据条件概率公式求解.
【解析】数字中有2个偶数,3个奇数,
记事件A:三次的号码之和为偶数,事件B:三次号码都是偶数,
则事件B就是积事件,事件A即三次号码都为偶数或2奇1偶:
当三次号码都为偶数时,每次都有2种取法,所以共有种取法;
当三次号码为2奇1偶时,从三次取球中选一次取偶数,有种选法,
这一次取到偶数有2种取法,另外两次取奇数,每次都有3种取法,
根据分步乘法计数原理,这种情况共有种取法.
方法一:所以.
所以,
故答案为:.
方法二:所以,
由条件概率公式知,
故答案为:.
7.已知离散型随机事件A,B发生的概率,,若,事件,,分别表示A,B不发生和至少有一个发生,则 , .
【答案】 0.8/ 0.6/
【分析】空1,空2:利用条件概率公式结合韦恩图计算即可.
【解析】由题意得,
,
,
,
故答案为:0.8;0.6.
题型二、条件概率性质的运用
8.已知随机事件A,B,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先利用条件概率的性质得,再利用条件概率公式求得,最后利用对立事件概率公式求解即可.
【解析】因为,所以,
所以,所以,
所以.
故选:C
9.已知随机事件,,,,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用条件概率公式及已知可得、,再由全概率公式及对立事件概率关系求.
【解析】由且,故,
由,故,
由于,则,
故.
故选:B
10.(多选)下列说法不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据条件概率的概率公式以及概率的性质结合条件概率公式的变形,分别判断各选项,即得答案.
【解析】对于A,,
而不一定相等,故不一定成立,故A错误;
对于B,因为概率的取值范围为,
所以任何事件的概率都不可能大于1,故错误,B错误;
对于C,由于,故,C正确;
对于D,,
而不一定等于,故D错误,
故选:ABD
11.(多选)已知,分别为随机事件A,B的对立事件,,,,下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】根据条件概率公式结合对立事件概率公式计算判断各个选项.
【解析】因为,,,所以,所以,B选项正确;
,C选项错误;
,A选项正确;
,D选项正确;
故选:ABD.
12.(多选)已知分别为随机事件的对立事件,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若,则事件与事件相互独立
D.若,,则
【答案】BCD
【分析】根据条件概率的计算公式进行计算,可判断各选项的正确与否.
【解析】由条件概率的性质可知:,故A错误,B正确;
对C:由,又,所以,
又,所以.
所以,所以,相互独立,故C正确;
对D:由,即,所以,相互独立,所以,故D正确.
故选:BCD
13.(多选)设,是一个随机试验中的两个事件,且,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】利用和事件的概率公式和条件概率公式可得.
【解析】对于A:,,
所以,故A错误;
对于B:,,∴,
,故B正确;
对于C:,,∴,故C正确.
对于D:,
,∴,∴,
∴,所以D正确.
故选:BCD.
14.(多选)设A,B是一个随机试验中的两个事件,,,则( )
A.事件A,B相互独立
B.若,则
C.
D.若,则必有
【答案】BCD
【分析】根据条件概率的计算公式以及并事件的概率公式,可得方程组,进而可得,则,所以,根据相互独立满足的公式即可判断A,结合基本不等式即可求解C,根据条件概率即可求解D.
【解析】由可得,
又,
,
则,
不妨设,则,
所以,化简得,
设,则,所以,
对于A,要使A,B相互独立,则需要,
即,即,不恒成立,故A错误,
对于B,由,得,,
故,B正确,
对于C, ,
当且仅当时取到等号,而,故,C正确,
对于D,由,得,又,
所以,化简可得,
由于,则,将其代入上式得
,化简得①,
结合②,
联立①②可得,故,
解得,则,故,故D正确.
故选:BCD
15.设是一个随机试验中的两个事件,且,,,则 .
【答案】
【分析】先由条件求得和,再代入条件概率公式计算即得.
【解析】因,,则,
,
则.
故答案为:
16.在一个袋子中装有10个球,其中1个红球,2个黄球,3个黑球,4个白球,这些球除颜色外完全相同,从中依次摸出2个球,则在摸出的第一个球为红球的条件下,摸出的第二个球为黄球或黑球的概率为 .
【答案】
【分析】设“摸出的第一个球为红球”为事件,“摸出的第二个球为黄球”为事件,“摸出的第二个球为黑球”为事件.解法一:利用条件概率及古典概型的概率公式计算可得;
解法二:先求出,,再由古典概型的概率公式计算可得.
【解析】解:设“摸出的第一个球为红球”为事件,“摸出的第二个球为黄球”为事件,“摸出的第二个球为黑球”为事件.
解法一:,,.
∴,.
∴.
∴所求的条件概率为.
解法二:∵,,
∴.
∴所求的条件概率为.
故答案为:
题型三、利用乘法公式与全概率公式求概率
17.最近感冒频发,某任同学家中常备三种感冒药,分别为金花清感颗粒盒、莲花清瘟胶囊盒、感冒灵颗粒盒.若这三类药物能治愈感冒的概率分别为,,,他感冒时,随机从这几盒药物里选择一盒服用,则感冒被治愈的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,利用全概率公式即可求解.
【解析】设随机从这几盒药物里选择一盒,取到金花清感颗粒为事件,取到莲花清瘟胶囊为事件,取到感冒灵颗粒为事件,感冒被治愈为事件,
则,,,
,,,
所以感冒被治愈的概率为
.
故选:D.
18.某公司升级了智能客服系统,当输入的问题表达清晰时,智能客服的回答被采纳的概率为,当输入的问题表达不清晰时,智能客服的回答被采纳的概率为.已知输入的问题表达不清晰的概率为.则智能客服的回答被采纳的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由全概率公式计算可得.
【解析】设输入的问题表达清晰为事件A,回答被采纳为事件,
则,,,,
根据全概率公式,.
故选:B.
19.某学校组织数学竞赛活动,准备了两组题目分别放在A,B两个箱子中.A箱中有4道代数题和2道几何题,B箱中有3道代数题和3道几何题.参赛选手先在两个箱子中任选一个箱子,然后从选中的箱子中依次抽取2道题(不放回)作答.若乙同学选择A箱,答题结束后工作人员失误将乙抽取的题目放回了B箱,接着丙同学选择从B箱抽取题目,则丙抽取的2道题中至少有一道代数题的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先设出事件,依题分别求出和,和,利用全概率公式计算即可.
【解析】设事件为“丙从箱中抽取的2道题中至少有一道代数题”,
事件为“乙从箱中取出2道代数题”,则,
事件为“乙从箱中取出1道代数题和1道几何题”,则,
事件为“乙从箱中取出2道几何题”,则,
当发生时,箱中有5道代数题和3道几何题,则;
当发生时,箱中有4道代数题和4道几何题,则;
当发生时,箱中有3道代数题和5道几何题,则.
由全概率公式可得
.
故选:D.
20.(多选)有三个相同的箱子,分别编号,其中号箱内装有个红球、个白球,号箱内装有个红球、个白球,号箱内装有个红球,这些球除颜色外完全相同.某人等可能从三个箱子中任取一箱并从中摸出一个球,事件表示“取到号箱”,事件表示“摸到红球”,事件表示“摸到白球”,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】对于A,,由条件概率公式,即可求解;对于B,利用事件,事件相互对立和条件概率公式,即可求解;对于C,根据条件,利用全概论公式,即可求解;对于D,利用选项C中结果,再利用贝叶斯公式,即可求解.
【解析】对于选项A,因为,所以选项A正确;
对于选项B,因为事件,事件相互对立,所以,所以选项B不正确;
对于选项C, 由全概率公式知,
所以选项C不正确;
对于选项D,由选项C知
则,所以选项D正确,
故选:AD.
21.为了提升全民身体素质,学校十分重视学生体育锻炼,某校篮球运动员进行投篮练习,如果他前一球投进则后一球投进的概率为;如果他前一球投不进则后一球投进的概率为.若他第1球投进的概率为,则他第2球投进的概率为___________.
【答案】
【分析】应用全概率公式计算求解.
【解析】记事件为“第1球投进”,事件为“第2球投进”,
,,,
由全概率公式可得
.
故答案为:.
22.盒子中有4个红球,6个白球,从盒中每次取1个球,取出后将原球放回,再加入2个同色球,所有的球除颜色外其它均相同,则第2次取到红球的概率为 ;在第2次取到红球的前提下,第3次取到白球的概率为 .
【答案】
【分析】根据条件概率及全概率公式即可求解.
【解析】记事件“第次取到红球”,
则,
,
所以,
即第2次取到红球的概率为;
,
所以,
即在第2次取到红球的前提下,第3次取到白球的概率为.
故答案为:;.
23.已知某盒中装有 6 个大小、质地一致的乒乓球,其中有 4 个新球 (从未被使用过) 2 个旧球,第一次比赛时从此盒中任取 2 个球来使用.赛后仍将两球放回盒中,第二次比赛时再从此盒中任取 2 个球使用.
①第二次比赛时取出的 2 个球都是新球的概率为 _____.
②在第一次比赛时取出 2 个旧球,赛后将两球放回盒中的条件下,第二次比赛时取出个新球的概率为 _____.
【答案】 ①. ②.
【分析】①以第一次取球的三种情况为完备事件组,用全概率公式,分别计算各情况概率与对应条件下第二次取 2 个新球的概率,再加权求和得到结果;②在第一次取 2 个旧球的前提下,盒中球数与种类不变,直接计算此时第二次取 2 个新球的条件概率.
【解析】设表示“第一次取出个新球”(),表示“第二次取出2个新球”,总取法,
① 求第二次取出2个都是新球的概率:
用全概率公式:,
(第一次取0新2旧):,未使用新球,盒中仍4新2旧,故,
(第一次取1新1旧):,用了1个新球变为旧球,盒中剩3新3旧,故,
(第一次取2新0旧):,用了2个新球变为旧球,盒中剩2新4旧,故,
代入计算: ;
② 条件概率:第一次取2个旧球的条件下,第二次取2个新球的概率:
已知第一次取出2个旧球,没有使用新球,放回后盒中仍然是4个新球、2个旧球,
因此条件概率: .
故答案为:①. ②.
24.甲罐中有5个红球,2个白球和3个黑球,乙罐中有4个红球,3个白球和3个黑球(球除颜色外,大小质地均相同).先从甲罐中随机取出一球放入乙罐;再从乙罐中随机取出一球.
(1)求在甲罐中取出黑球的条件下,乙罐中取出红球的概率;
(2)求乙罐中取出红球的概率.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)设事件,由条件概率的公式求得对应概率;
(2)设事件,由全概率的公式求得对应概率.
【解析】(1)设“甲罐中取出黑球”为事件,乙罐中取出红球为事件,
∴由题意得,
∴在甲罐中取出黑球的条件下,乙罐中取出红球的概率为.
(2)设“甲罐中取出红球”为事件,“甲罐中取出白球”为事件,
由题意可知事件两两互质,
∴.
∴乙罐中取出红球的概率.
25.现有6个除颜色外大小和形状完全相同的小球,其中3个红球,3个白球.甲同学将这6个小球全部分配到一号和二号盒子中,分配完成后,乙先随机选一个盒子,再从选中的盒子中随机摸1个球,试验结束.
(1)若甲在一号盒子中放置了2个红球和1个白球,求乙摸到红球的概率;
(2)甲应该如何分配这些球,才能使乙摸到红球的概率最大,说明理由并求出此时概率的最大值.
【答案】(1);(2)答案见解析,
【分析】(1)利用全概率公式计算可得;
(2)妨设在一号盒子中放k个红球和m个白球,则在二号盒子中有个红球,个白球,其中,1,2,3且,1,2,3,由对称性,再考虑和两种情况求解即可.
【解析】(1)记事件A为“乙摸到红球”,
若乙选择的是1号盒子,则乙摸到红球的概率,
若乙选择的是2号盒子,则乙摸到红球的概率,
由全概率公式得,,
(2)由(1)知,,
不妨设在一号盒子中放k个红球和m个白球,
则在二号盒子中有个红球,个白球,
其中,1,2,3且,1,2,3,由对称性,只需考虑和两种情况,
当时,,
,
当,时,
时取最大,即在一号盒子中只放一个红球,则,
此时.
当时,
列举可得,,均小于.
故甲应该在其中一个盒子中只放1个红球,在另一个盒子中放入剩余5个球,
此时乙最终摸到红球的概率最大为.
题型四、利用贝叶斯公式求概率
26.某学校举行游泳和乒乓球比赛,某学生只能参加一项比赛,他参加游泳和乒乓球项目的概率分别为0.4,0.6,若他在游泳、乒乓球比赛中获得冠军的概率分别为0.3,0.7.已知他获得冠军,则他参加游泳比赛的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据条件概率的计算公式计算即可.
【解析】设他获得冠军为事件,他参加游泳比赛为事件,
则,
故选:C.
27.英国数学家贝叶斯在概率论研究方面成就显著,根据贝叶斯统计理论,随机事件A,B存在如下关系:.若某地区一种疾病的患病率是0.05,现有一种试剂可以检验被检者是否患病.已知该试剂的准确率为95%,即在被检验者患病的前提下用该试剂检测,有95%的可能呈现阳性;该试剂的误报率为0.5%,即在被检验者未患病的情况下用该试剂检测,有0.5%的可能会误报阳性.现随机抽取该地区的一个被检验者,已知检验结果呈现阳性,则此人患病的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设出事件,利用条件概率和全概率公式得到,使用贝叶斯公式得到答案.
【解析】设检验结果呈现阳性事件,此人患病为事件,
,
,
则.
故选:C
28.为减少早高峰学生上学迟到现象的发生,某学校对所有学生上学的出行方式进行了调查,结果显示有的学生乘坐公共交通工具,有的学生乘坐私家车,有的学生选择骑行或步行.在乘坐公共交通工具出行的学生中有的人迟到,在乘坐私家车出行的学生中有的人迟到,在骑行或步行出行的学生中有的人迟到.以频率估计概率,从该校随机选择一名学生,若他迟到了,则这名学生是乘坐私家车出行的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用全概率公式和贝叶斯公式即可求出结果.
【解析】由题知市民乘坐公共交通工具出行迟到的概率为,
市民开私家车出行迟到的概率为,
市民骑行或步行出行迟到的概率为,
则这名市民迟到的概率为,
故所求的概率为.
故选:C.
29.(多选)某商场的抽奖区有红、黄、绿三个不透明的盒子,其中红盒内有3个红球、2个黄球和1个绿球,黄盒内有2个红球、1个绿球,绿盒内有1个红球、2个黄球.规定第一次先从红盒内任取1个球,再将取出的球放入与球同色的盒子中,第二次从被放入球的盒子中任取1个球.规定每次抽球均能获得优惠券,抽到红球获得1张优惠券,抽到黄球获得2张优惠券,抽到绿球获得3张优惠券,每张优惠券的金额相同,顾客最终获得的优惠券张数为两次抽球所得的优惠券张数的和,则下列说法正确的是( )
A.在第一次抽到黄球的条件下,第二次仍抽到黄球的概率是
B.顾客最终获得6张优惠券的概率是
C.第二次抽到红球的概率是
D.若第二次抽到红球,则它来自绿盒的概率为
【答案】AD
【分析】在第一次抽到黄球的条件下,第二次抽黄盒中共有4个球,里面黄色的球为1个,利用古典概率可对A判断;顾客最终获得6张优惠券顾客需要抽到2个绿球,从而可对B判断;利用全概率公式可对C判断求解;结合C项利用贝叶斯公式即可对D判断求解.
【解析】A:在第一次抽到黄球的条件下,第二次抽黄盒中共有4个球,里面黄色的球为1个,所以抽到黄球的概率为,故A正确;
B:顾客最终获得6张优惠券顾客需要抽到2个绿球,则第一次抽到绿球的概率为,第二次在绿盒中抽到绿球的概率为,所以顾客最终获得6张优惠券的概率为,故B错误;
C:设第一次从红盒中抽到红球为事件,第一次从红盒中抽到黄球为事件,第一次从红盒中抽到绿球为事件,
第二次从红盒抽到红球为事件,第二次从黄盒抽到红球为事件,第二次从绿盒抽到红球为事件,设第二次抽到红球为事件,
则,,,,,,
所以,故C错误;
D:第二次抽到红球,则它来自绿盒的概率为,故D正确.
故选:AD.
30.某社区有“驿站取件”和“上门配送”两种快递服务方式,居民首次选择服务方式时,选择两种服务方式的概率均为0.5.已知:若首次选了“驿站取件”,第二次继续选择“驿站取件”的概率为0.7.若首次选了“上门配送”,第二次换选择“驿站取件”的概率为0.2.则居民第二次选择“驿站取件”的概率为 ,若已知某居民第二次选择“驿站取件”,则他首次选择是“上门配送”的概率为 .
【答案】
【分析】根据全概率公式以及贝叶斯公式即可求解.
【解析】设表示首次选“驿站取件”,则,
表示首次选“上门配送”,则,
表示第二次选“驿站取件”则,
根据全概率公式可得,
第二空根据贝叶斯公式可得.
故答案为:,
31.某同学参加数学竞赛,系统会随机匹配一套试卷,共有卷,卷,卷3套,若该同学抽到卷过关的概率为,抽到卷过关的概率为,抽到卷过关的概率为,记该同学过关的概率为.若已知该同学过关,则他抽到是卷的概率为,则 , .
【答案】 /
【分析】设抽到试卷的概率记作,抽到试卷的概率记作,抽到试卷的概率记作,有,,,,由全概率公式和贝叶斯定理求解.
【解析】设抽到试卷的概率记作,抽到试卷的概率记作,抽到试卷的概率记作,
根据题意,有,,,,
由全概率公式
.
所以.
故答案为:;.
32.某仓库有一批电流表,其中60%,30%,10%依次由甲、乙、丙三家厂家生产,且甲、乙、丙厂的次品率分别是.
(1)现在从这批电流表中任取一个,求取到次品的概率;
(2)若从这批电流表中取出一个,发现是次品,求该电流表是乙厂家生产的概率.
【答案】(1); (2)
【分析】(1)用,,分别表示事件取到的这件产品是甲、乙、丙厂生产的,利用全概率公式求解即可;
(2)利用条件概率与独立事件的概率公式求解即可.
【解析】(1)用,,分别表示事件取到的这件产品是甲、乙、丙厂生产的,
以表示事件取到的产品为次品,则
,,,
,,,
由全概率公式,得
.
(2)若从这批产品中取出一件产品,发现是次品,
该件产品是乙厂生产的概率为
.
题型五、三门问题-------蒙提霍尔问题
33.在一个抽奖游戏中共有5扇关闭的门,其中2扇门后面有奖品,其余门后没有奖品,主持人知道奖品在哪些门后.参赛者先选择一扇门,但不立即打开.主持人打开剩下的门当中一扇无奖品的门,然后让参赛者决定是否换另一扇仍然关闭的门.参赛者选择不换门和换门获奖的概率分别为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据概率、全概率公式进行分析、计算,从而确定正确答案.
【解析】不换门:则与一开始随机选择一扇门的中奖概率一样,为;
假设换门:
若一开始选择的门有奖,则换门后的中奖概率为;
若一开始选择的门无奖,则换门后的中奖概率为.
所以换门的中奖概率为.
34.(多选)现有一个抽奖活动,主持人将奖品放在编号为1、2、3的箱子中,甲从中选择了1号箱子,但暂时未打开箱子,主持人此时打开了另一个箱子(主持人知道奖品在哪个箱子,他只打开甲选择之外的一个空箱子).记表示第号箱子有奖品,表示主持人打开第号箱子.则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若再给甲一次选择的机会,则甲换号后中奖概率增大
D.若再给甲一次选择的机会,则甲换号后中奖概率不变
【答案】BC
【分析】根据给定条件,利用古典概率公式,结合条件概率和全概率公式及逐项判断即可.
【解析】对于A,甲选择1号箱,奖品在2号箱里,主持人打开3号箱的概率为1,即,A错误;
对于B,,,,,
则,
因此,B正确;
对于CD,若继续选择1号箱,获得奖品的概率为,主持人打开了无奖品的箱子,
若换号,选择剩下的那个箱子,获得奖品的概率为,甲换号后中奖概率增大,C正确,D错误.
故选:BC
35.(多选)1990年9月,Craig F·Whitaker给《Parade》杂志“Ask Marilyn”专栏提了一个问题(著名的蒙提霍尔问题),在蒙提霍尔游戏节目中,事先在三扇关着的门背后放置好奖品,然后让游戏参与者在三扇关着的门中选择一扇门并赢得所选门后的奖品,游戏参与者知道其中一扇门背后是豪车,其余两扇门背后是山羊,作为游戏参与者当然希望选中并赢得豪车.当参赛者选定了一扇门但未去开启它的时候,节目主持人会开启剩下两扇门的其中一扇,露出一只山羊.主持人随后会问参赛者要不要换另一扇仍然关闭的门.假定你初次选择的是1号门,接着主持人会从2,3号门中打开一道后面是山羊的门.则以下说法正确的是( )
A.如果坚持第一次选择,你获得豪车的概率为
B.主持人打开3号门的概率为
C.在主持人打开3号门的条件下,2号门有豪车的概率为
D.在主持人打开3号门的条件下,改选2号门比保持原选择获得豪车的概率更大
【答案】ABD
【分析】设分别表示号门里有豪车,用分别表示主持人打开号门,然后用全概率公式和条件概率公式对选项进行分析即可.
【解析】设分别表示号门里有豪车,用分别表示主持人打开号门,
对于A,游戏参与者初次选择了1号门,在做选择的时不知道豪车在哪扇门后,
因此事件发生的概率均为,正确;
对于B,在选择了1号门的前提下,主持人打开1号门外的一个门有以下几种可能的情况:
豪车在1号门里,主持人打开2,3号门,,
豪车在2号门里,主持人只能打开3号门,,
豪车在3号门里,主持人只能打开2号门,,
由全概率公式,正确;
对于CD,在3号门打开的条件下,1号门和2号门里有豪车的条件概率为:
,
因此选2号门会使获得豪车的概率更大,是正确的决策,即错误,正确.
故选:ABD
36.(多选)1990年9月,美国《Parade》杂志首次公开讨论了源自美国电视节目《Let’s Make a Deal》的蒙提霍尔问题(Monty Hall Problem):主持人事先在编号为1,2,3的三个外观相同的三扇门后随机选择一个放入豪车,其余两扇门后放入山羊,再将三个门关闭.当游戏参与者在三扇门中选择一个门后,在门打开之前主持人先打开了另外两个门中的一个门,按游戏规定,主持人只打开游戏参与者的选择之外的门后是山羊的门,当两个都是山羊时,他随机选择其中一个打开,并问参与者是否愿意更改选择以便更大概率获得豪车.用表示号门后有豪车,用表示主持人打开号门,已知甲选择了1号门,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.主持人打开的是2号门,要使获得豪车概率更大,甲应该坚持选择1号门
D.主持人打开的是2号门,要使获得豪车概率更大,甲应该改选3号门
【答案】ABD
【分析】根据给定条件,利用古典概率公式,全概率公式及贝叶斯公式逐个判断即可.
【解析】A选项,由题意,故A正确,
B选项,甲选择1号箱,奖品在3号箱里,主持人打开2号箱的概率为1,
即,故B正确,
CD选项,在选择了1号门的前提下,主持人打开2号门有以下几种可能的情况:
豪车在1号门里,主持人打开2号门,故,
豪车在2号门里,主持人打开2号门,故,
豪车在3号门里,主持人只能打开2号门,故,
由全概率公式,
由贝叶斯公式,在2号门打开的条件下,1号门和3号门里有豪车的条件概率为
,
故选3号门会使获得豪车的概率更大,即错误,正确.
故选:ABD
37.“三门问题”(MontyHallproblem)亦称为蒙提霍尔问题、蒙特霍问题或蒙提霍尔悖论,大致出自八九十年代美国的电视游戏节目Let'sMakeaDeal.问题名字来自该节目的主持人蒙提・霍尔(MontyHall).参赛者会看见三扇关闭了的门,其中一扇的后面有一辆跑车,选中后面有车的那扇门可赢得该跑车,另外两扇门后面则各藏有一只山羊.当参赛者选定了一扇门,但未去开启它的时候,节目主持人开启剩下两扇门的其中一扇,露出其中一只山羊.主持人其后会问参赛者要不要换另一扇仍然关上的门.问题是:换另一扇门是否会增加参赛者赢得跑车的概率.如果严格按照上述的条件,那么答案是 (填“会”或者“不会”).换门的话,赢得跑车的概率是 .
【答案】 会
【分析】设三扇门为,根据题意可得假设我们已经选了门,主持人打开了门,若车在,则打开的概率是,若车在,则打开的概率为1,再结合条件概率及全概率公式即可得解.
【解析】设三扇门为,假设我们已经选了门,主持人打开了门,
若车在,则打开的概率是,
若车在,则打开的概率为1,
被打开可能是在以车在的前提下以概率随机选择的(情况1),
也可能是以车在为前提以1的概率打开的(情况2),
虽然我不知道究竟是哪种情况,但是情况2使被打开的可能性更大,
所以以被打开作为已知信息,可以推出已发生情况2的概率更大,
所以换另一扇门会增加参赛者赢得跑车的概率,
用概率论公式来分析,我们得到:
车在门的概率为:,
车在门的概率为:.
故答案为:会;.
38.在一个抽奖游戏中,主持人从编号为1、2、3、4外观相同的空箱子中随机选择一个,放入一件奖品,再将箱子关闭,也就是主持人知道奖品在哪个箱子里,当抽奖人选择了某个箱子后,在箱子打开之前,主持人先随机打开另一个没有奖品的箱子,并问抽奖人是否愿意更改选择.现在已知甲选择了1号箱,若用表示i号箱有奖品,用表示主持人打开i号箱子,则 ; .
【答案】
【分析】分析出:若奖品在3号箱里,主持人只能打开2、4号箱,可求得的值;求得,对奖品所在的箱子进行分类讨论,求出的值,再利用全概率公式可求得的值.
【解析】若奖品在3号箱里,主持人只能打开2、4号箱,故;
奖品随机等可能分配到四个箱子中,因此、、、的概率均为,
奖品在号箱里,主持人可打开、、号箱,故,
奖品在号箱里,主持人打开号箱的概率为,故,
奖品在号箱里,主持人只能打开、号箱,故,
奖品在号箱里,主持人只能打开、号箱,故,
由全概率公式可得:.
故答案为:
39.在一个抽奖游戏中,主持人从编号为且外观相同的空箱子中随机选择一个,放入一件奖品,再将箱子关闭,也就是主持人知道奖品在哪个箱子里,当抽奖人选择了某个箱子后,在箱子打开之前,主持人先随机打开另一个没有奖品的箱子,并问抽奖人是否愿意更改选择.现在已知甲选择了1号箱,若用表示号箱有奖品,用表示主持人打开号箱子,则 .
【答案】
【分析】分奖品在、和号箱里三种情况,根据全概率公式计算即可.
【解析】奖品在1号箱里,主持人可打开2,3号箱,
故;奖品在2号箱里,
主持人打开3号箱的概率为1,故;
奖品在3号箱里,主持人只能打开2号箱,
故,由全概率公式可得:,.
故答案为:
40.“三门问题”亦称为蒙提霍尔问题,问题名字来自1970年美国的一个电视游戏节目主持人蒙提•霍尔•游戏中,参赛者会看见三扇关闭了的门,其中一扇门后面有一辆跑车,另外两扇门后面则各藏有一只山羊,选中后面有车的那扇门可获奖赢得该跑车,主持人知道跑车在哪一扇门.当参赛者选定了一扇门但未去开启它的时候,节目主持人会开启剩下两扇门的其中一扇,露出一只山羊.主持人随后会问参赛者要不要换另一扇仍然关闭的门.当时大部分的观众和参与者都支持不换门,认为换不换门获奖概率是一样的.然而当时智商最高的玛丽莲•沃斯•莎凡特给出了正确答案:应该换门.
(1)请用所学概率知识解释玛丽莲•沃斯•莎凡特给出的答案;
(2)当跑车门数不变,山羊门数增加,即总共门数是,其中只有一扇门后面有一辆跑车,证明:游戏中的参与者在主持人打开一扇山羊门后,换门都比不换门中奖概率更高;
(3)如果有扇门,其中一扇门后有10万奖金,其他门后什么都没有,主持人知道哪一扇门后面有奖金.当参与者选中一扇门后(未打开),主持人问参与者是否愿意投入5000元,帮他在剩余的门中打开一扇没有奖金的门,并允许参与者换门.问当门数满足什么条件时,参与者投入5000元是值得的?
【答案】(1)答案见解析; (2)答案见解析; (3)
【分析】(1)分别求出换门和不换门中奖的概率,进行比较即可.
(2)分别求出换门和不换门中奖的概率,进行比较即可.
(3)求出换门和不换门所得奖金的均值,列不等式,解出即可.
【解析】(1)如果不换门,则中奖的概率为.
如果换门,则中奖的概率为:.
所以换门中奖的概率大,所以,应该换门.
(2)因为总共门数是,则山羊门数为,
如果不换门,则中奖的概率为:.
如果换门,中奖的概率为:.
因为,
所以换门都比不换门中奖概率更高.
(3)由(2)知不换门中奖的概率为,换门中奖的概率为:.
要想投入5000元是值得的,须有:,
整理得:,
结合,,可得.
即当时,参与者投入5000元是值得的.
题型六、击鼓传花------马尔科夫链问题
41.马尔科夫链是概率统计中的一个重要模型,也是机器学习和人工智能的基石,在强化学习、自然语言处理、金融领域、天气预测等方面都有着极其广泛的应用.马尔科夫链因俄国数学家安德烈·马尔科夫得名,其过程具备“无记忆”的性质,即第次状态的概率分布只跟第次的状态有关,与第,,,⋯次状态无关.现有,两个盒子,各装有1个黑球和1个红球,现从,两个盒子中各任取一个球交换放入另一个盒子,重复进行次这样的操作后,记盒子中红球的个数为,恰有1个红球的概率为.则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】用古典概型,根据组合数算出第一次操作后盒恰有个红球的概率和恰有个红球的概率. 用全概率公式得到与的递推关系.
对递推式变形,得出数列是等比数列,并确定其首项与公比.依据等比数列通项公式求出的表达式. 把代入表达式,算出的值.
【解析】设第次操作后盒子中恰有2个红球的概率为,则没有红球的概率为.
由题意知,,,
因为,所以.
又因为,所以是以为首项,为公比的等比数列.
所以,.
故选:A.
42.(多选)甲、乙、丙、丁四人相互做传球训练,第一次由甲将球传出,每次传球时,传球者都等可能地将球传给另外3人中的任意1人,设第n次传球后,球在甲手中的概率为.则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】设表示经过第次传球后,球在甲手中,设次传球后球在甲手中的概率为,依题意利用条件概率的概率公式得到,即可得到是以为首项,为公比的等比数列,从而可求出.进而逐项验证可得结论.
【解析】设表示经过第次传球后,球在甲手中,
设次传球后球在甲手中的概率为,,
则,
所以,,
,
所以,所以,又,
所以是以为首项,为公比的等比数列,所以,
所以,
,故C错误;
.
故选:AD.
43.(多选)现有甲、乙、丙、丁四人组队传球,其中甲、乙为队,丙、丁为队.已知甲、乙传给队友的概率为,丙、丁传给队友的概率为,且任一传球者会等可能地传球给非队友成员.现从甲开始传球,设传球次数为(且),则( )
A.传球次后,球在甲手中的概率和球在乙手中的概率始终相等
B.时,球在乙手中的概率为
C.传球次后,球在队成员手中的概率恒为一个常数
D.设球在乙手中的概率为,则
【答案】BCD
【分析】对B,列出各种可能传球路线,概率求和;对C,设球在A队成员手中的概率为,在B队成员手中的概率为,分别列出与之间的关系式,整理得到;对D,列出的关系式,构造等比数列求出;对A,由时概率值可判断.
【解析】对于B:由已知,甲传给乙、丙、丁的概率分别为;乙传给甲、丙、丁的概率分别为;
丙传给甲、乙、丁的概率分别为;丁传给甲、乙、丙的概率分别为;
传球的路线可能是①甲-乙-丙-乙;②甲-乙-甲-乙;③甲-乙-丁-乙;④甲-丙-甲-乙;⑤甲-丙-丁-乙;⑥甲-丁-甲-乙;⑦甲-丁-丙-乙.
其概率为,B正确;
对于C:设传球次后,球在A队成员手中的概率为,在B队成员手中的概率为,
则,所以,所以,所以是常数列,C正确;
对于D:当传球3次时,球在甲手中,传球的可能路线①甲-乙-丙-甲;②甲-乙-丁-甲;③甲-丙-丁-甲;④甲-丙-乙-甲;⑤甲-丁-丙-甲;⑥甲-丁-乙-甲.
其概率为,
所以球在A队成员手中的概率为.
由C可知,传球次后,球在A队成员手中的概率为,在B队成员手中的概率为,
所以,整理得,
所以是公比为的等比数列.
当时,,整理得,D正确;
对于A:由时,球在乙手中的概率为,结合C可知球在甲手中的概率为,故两个概率不相等,A错误.
故选:BCD.
44.(多选)甲、乙、丙、丁四人相互做传球训练,第一次由甲将球传出,每次传球时,传球者都等可能地将球传给其他人中的任意1人,设第n次传球后,球在甲手中的概率为.则( )
A.
B.若第3次传球后,戊开始加入传球训练,则
C.若第2次传球后,球恰好在丁手中,他将球传出后便离开了,则
D.若添加规定:当球在甲手中时,甲只能传给乙,乙再等可能传给其他人,则
【答案】AC
【分析】对于A,由题意可得传球递推关系,且初始条件,由递推关系可算得;
对于B,由A可知当传球3次后,球在甲手中的概率,接下来的递推关系不同,可算得此时;
对于C,第3次传球后球在甲手中的概率,接下来递推关系为,由此可算得;
对于D,添加规定后传球递推关系仍为,所以的值与A选项相同,由此可得出答案.
【解析】对于A,由题意可知第次传球后,球在甲手中的概率为,所以在其他人手中的概率为,
因为每次传球时,传球者都等可能地将球传给其他3人中的任意1人,
所以第次传球后,球在甲手中的概率为,可以得到传球递推关系:
,且,由此可算得,所以A正确;
对于B,当传球3次后,球在甲手中的概率,而接下来,
,所以B错误;
对于C,第2次传球后,球恰好在丁手中,第3次传球丁传给甲、乙、丙的概率均相等为,
故第3次传球后球在甲手中的概率,而接下来,,
,所以C正确;
对于D,添加的规定不影响传球递推关系:,所以,所以D错误.
故选:AC.
45.(多选)一质点在x轴上,从原点O出发向右运动,每次平移一个单位或两个单位,且移动一个单位的概率为,移动2个单位的概率为,设质点运动到的概率为.则( )
A. B.
C.是等比数列 D.
【答案】BCD
【分析】根据题意,结合等比数列通项公式,等比数列求和公式及累加法求得,即可判断各选项.
【解析】由题可知,质点运动到的概率,
则,故A错误;
运动到分两种情况,由点向右运动1个单位,由点向右运动2个单位,
所以,故B正确;
上式变形为:,
所以是以为公比的等比数列,首项为,
所以,
所以
,
所以是首先为,公比为的等比数列,故C正确;
,故D正确;
故选:BCD.
46.(多选)某商场为了吸引顾客前来消费,开展抽奖活动,规定消费每满100元即可获得一次抽奖机会.已知顾客第一次抽奖的中奖概率为,从第二次抽奖开始,若前一次没有中奖,则这次抽奖的中奖概率为,若前一次中奖,则这次抽奖的中奖概率为.记顾客第次抽奖的中奖概率为,则( )
A. B.某顾客消费200元,则其中奖概率为
C.的最大值为 D.当时,越大,越小
【答案】AC
【分析】对A,根据抽奖规则建立递推公式,代入算出验证选项;对B,用对立事件概率公式计算两次抽奖至少中奖一次的概率进行判断;对C,将递推公式变形构造等比数列,求出通项后分奇偶讨论验证选项;对D,根据通项公式分析奇偶项的单调性,进行判断.
【解析】对于A:由题意可得,
所以,A正确;
对于B:第一次未中奖的概率为,在第一次未中奖的条件下,第二次也未中奖的概率为,
因此,两次均未中奖的概率为,由对立事件的概率可得其中奖概率为:,B错误;
对于C:由得,所以是等比数列,
首项为,公比为,
所以.
当为奇数时,;
当为偶数时,随增大而减小,当时取得最大值,
综上,的最大值为,C正确;
对于D:当为奇数时,,随的增大而增大;
当为偶数时,随增大而减小,D错误;
故选:AC.
47.某校为推广篮球运动,成立了篮球社团,社团中的甲、乙、丙三名成员进行传球训练,从甲开始随机地传球给其他两人中的任意一人,接球者再随机地将球传给其他两人中的任意一人,如此不停地传下去,且假定每次传球都能被接到.记开始传球的人为第1次触球者,第n次触球者是甲的概率为,则=______
【答案】
【分析】要想第n次触球者是甲,则第(n-1)次触球的人不能是甲,且第(n-1)次触球的人有的概率将球传给甲,有,设,可求得,从而有是以为首项,以为公比的等比数列,由等比数列的通项公式求得,代入可求得.
【解析】解:要想第n次触球者是甲,则第(n-1)次触球的人不能是甲,且第(n-1)次触球的人有的概率将球传给甲,
所以,即,
设,则,所以,
所以是以为首项,以为公比的等比数列,所以,即,
所以,
故答案为:
48.在平面直角坐标系中,设.其中为“区”点,为“区”点.现有一质点从点出发,在这四点之间跳动.若质点在“区”时,下一次跳动至同区域的另一个点的概率为,在“区”时,下一次跳动至同区域的另一个点的概率为,且质点会等可能地跳动至另一区域的两个点.
(1)证明:跳动次后,该质点落在“区”的概率为定值;
(2)跳动次后,求该质点落在点的概率.
【答案】(1)证明见解析; (2)
【分析】(1)由全概率公式得到递推公式即可求解;
(2)由全概率公式得到递推公式,构造等比数列即可求解.
【解析】(1)(1)证明:设跳动次后,该质点落在“区”的概率为,
则
所以跳动次后,该质点落在“区”的概率为,为定值
(2)时,
时,
所以
所以数列是以为首项,以为公比的等比数列..
所以
所以
当时,,也满足上式
所以跳动次后,该质点落在点的概率
49.马尔科夫链是概率统计中的一个重要模型,也是机器学习和人工智能的基石,在强化学习、自然语言处理、金融领域、天气预测等方面都有着极其广泛的应用.其数学定义为:假设我们的序列状态是…,,,,,…,那么时刻的状态的条件概率仅依赖前一状态,即.
现实生活中也存在着许多马尔科夫链,例如著名的赌徒模型.
假如一名赌徒进入赌场参与一个赌博游戏,每一局赌徒赌赢的概率为,且每局赌赢可以赢得1元,每一局赌徒赌输的概率为,且赌输就要输掉1元.赌徒会一直玩下去,直到遇到如下两种情况才会结束赌博游戏:一种是手中赌金为0元,即赌徒输光;一种是赌金达到预期的B元,赌徒停止赌博.记赌徒的本金为,赌博过程如下图的数轴所示.
当赌徒手中有n元(,)时,最终输光的概率为,请回答下列问题:
(1)请直接写出与的数值.
(2)证明是一个等差数列,并写出公差d.
(3)当时,分别计算,时,的数值,并结合实际,解释当时,的统计含义.
【答案】(1),;(2)证明见解析;;(3)时,,当时,,统计含义见解析
【分析】(1)明确和的含义,即可得答案;
(2)由全概率公式可得,整理为,即可证明结论;
(3)由(2)结论可得,即可求得,时,的数值,结合概率的变化趋势,即可得统计含义.
【解析】(1)当时,赌徒已经输光了,因此.
当时,赌徒到了终止赌博的条件,不再赌了,因此输光的概率.
(2)记M:赌徒有n元最后输光的事件,N:赌徒有n元且下一场赢的事件,
,
即,
所以,
所以是一个等差数列,
设,则,
累加得,故,得,
(3),由得,即,
当时,,
当时,,
当时,,因此可知久赌无赢家,
即便是一个这样看似公平的游戏,
只要赌徒一直玩下去就会的概率输光.
50.某人玩硬币走跳棋的游戏.已知硬币出现正反面的概率都是,棋盘上标有第0站、第1站、第2站、……、第100站.一枚棋子开始在第0站,棋手每掷一次硬币,棋子向前跳动一次,若掷出正面,棋子向前跳一站(从到);若掷出反面,棋子向前跳两站(从到),且各次抛掷硬币的结果相互独立,直到棋子跳到99站(胜利大本营)或跳到第100站(失败集中营)时,该游戏结束.设棋子跳到第站的概率为.
(1)求、、的值;
(2)求证:,其中,;
(3)求玩该游戏获胜的概率.
【答案】(1),,;(2)证明见解析;(3)
【分析】(1)根据题意,分析可得棋子在 0 站是一个必然事件,即可得 的值,进而分析棋子跳到1站以及棋子跳到2站的情况,据此求出 的值;
(2)根据题意,分析可得 ,变形可得: ,即可得结论;
(3)根据题意,由(2)的结论分析可得列 是以 为首项,公比为 的等比数列,则有 ,进而可得 ,计算可得游戏获胜的概率.
【解析】(1)棋子开始在第0站为必然事件,,第一次掷出正面,棋子跳到第1站,其概率为,;
到第2站分两种情况:①前两次都掷出正面;②第一次掷出反面
.
(2)棋子跳到第站分两种情况:①棋子先到站,又掷出反面,其概率为
②棋子先到第站,又掷出正面,其概率为.
整理得:.
(3)由(2)知:当时,数列是首项为,公比为的等比数列,
,,……,,
累加可得:,
∴获胜的概率为.
1 / 15
学科网(北京)股份有限公司
$