内容正文:
第18讲 事件的相互独立性
【人教A版】
模块一
事件的相互独立性
1.事件的相互独立性
(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.
性质:若事件A与B相互独立,则
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1 独立事件的判断】
【例1】(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1.1】(24-25高一下·甘肃庆阳·期末)抛掷两枚质地均匀的硬币,设“第一枚正面朝上”,“第二枚反面朝上”,则事件与事件 ( )
A.相互独立 B.互为对立事件
C.互斥 D.相等
【变式1.2】(2025·湖南·模拟预测)甲,乙两人在玩掷骰子游戏,各掷一次,设得到的点数分别为,表示事件“”,表示事件“为奇数”,表示事件“”,表示事件“”,则相互独立的事件是( )
A.与 B.与 C.与 D.与
【变式1.3】(24-25高一上·辽宁·期末)先后投掷两枚质地均匀的骰子,表示事件“第一次投掷的骰子朝上的数字为2”,表示事件“第二次投掷的骰子朝上的数字为6”,表示事件“两次投掷的骰子朝上的数字之差的绝对值小于3”,表示事件“两次投掷的骰子朝上的数字均为偶数”,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
【题型2 相互独立事件与互斥事件】
【例2】(24-25高一下·云南·期末)已知甲盒中有3个大小和质地相同的小球,标号为,乙盒中有3个大小和质地相同的小球,标号为,现从甲、乙两盒中分别随机摸出1个小球,记事件“摸到的两个小球标号相同”,事件“摸到的两个小球标号之和为奇数”,则( )
A.事件A和相等 B.事件A和互相对立
C.事件A和相互独立 D.事件A和互斥
【变式2.1】(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2.2】(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
【变式2.3】(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
【题型3 独立事件的乘法公式】
【例3】(24-25高一下·湖南湘潭·期末)体育课上甲、乙两名同学进行投篮比赛(甲、乙各投篮一次),甲投中的概率为0.7,乙投中的概率为0.8,则甲、乙两人恰好有一人投中的概率为( )
A.0.38 B.0.56 C.0.26 D.0.52
【变式3.1】(24-25高二下·上海·期中)已知事件与事件相互独立,且,则( )
A.0.1 B.0.12 C.0.58 D.0.7
【变式3.2】(24-25高一下·重庆·期末)4名射手独立地射击,假设每人中靶的概率都是0.7,则4人都没中靶的概率为( )
A.0.2401 B.0.7599 C.0.0081 D.0.081
【变式3.3】(24-25高一下·浙江宁波·期末)甲、乙两人独立地攻克一道难题,已知两人能攻克的概率分别是,,则下列概率计算正确的是( )
A.该题被攻克的概率为 B.该题未被攻克的概率为
C.该题至少被一人攻克的概率为 D.该题至多被一人攻克的概率为
【题型4 独立事件的实际应用】
【例4】(24-25高一下·安徽六安·期末)概率论起源于博弈游戏17世纪,曾有一个“赌金分配”的问题:博弈水平相当的甲、乙两人进行博弈游戏每局比赛都能分出胜负,没有平局双方约定,各出赌金180枚金币,先赢3局者可获得全部赎金;但比赛中途因故终止了,此时甲赢了2局,乙赢了1局.问这360枚金币的赌金该如何分配?数学家费马和帕斯卡都用了现在称之为“概率”的知识,合理地给出了赌金分配方案.该分配方案是( )
A.甲180枚,乙180枚
B.甲288枚,乙72枚
C.甲240枚,乙120枚
D.甲270枚,乙90枚
【变式4.1】(24-25高三下·辽宁朝阳·开学考试)某同学进行投篮训练,在甲、乙、丙三个不同的位置投中的概率分别p,,,该同学站在这三个不同的位置各投篮一次,恰好投中两次的概率为,则p的值为( )
A. B. C. D.
【变式4.2】(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4.3】(24-25高一下·江西宜春·月考)甲,乙两人进行羽毛球比赛,每局比赛甲获胜的概率为,乙获胜的概率为,且各局比赛的胜负互不影响,若甲,乙两人总共进行4局比赛.
(1)求甲恰好有2局比赛获胜的概率;
(2)求甲获胜的局数比乙获胜的局数多的概率.
【题型5 互斥事件、事件的相互独立性的综合应用】
【例5】(24-25高一下·重庆·期末)某俱乐部举行羽毛球友谊赛,该比赛采用的是三局两胜制.现有甲乙两人参加比赛,根据统计,在两人以往的1000场比赛中,甲获胜600场,乙获胜400场.以频率估计概率,各局比赛互不影响,则这次比赛甲获胜的概率为( )
A. B. C. D.
【变式5.1】(2025·海南·模拟预测)小明参加一场弓箭比赛,需要连续射击三个靶子,每次射箭结果互不影响,已知他射中这三个靶子的概率分别为x,x,,若他恰好射中两个靶子的概率是,那么他三个靶子都没射中的概率是( )
A. B. C. D.
【变式5.2】(24-25高一下·新疆哈密·期末)某游戏中,玩家甲、乙独立挑战三个关卡,通关规则为:前两关都挑战成功或前两关恰有一关挑战成功且第三关挑战成功.已知甲每关挑战成功的概率为,乙前三关挑战成功的概率依次为,,.假设甲、乙两人每轮是否挑战成功相互独立.
(1)求甲仅需挑战前两关就通关的概率;
(2)求乙挑战全部三关且通关的概率;
(3)求甲、乙恰有一人通关的概率.
【变式5.3】(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6 独立事件与其他知识综合】
【例6】(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6.1】(24-25高一下·湖南衡阳·期末)甲、乙两人进行象棋比赛,已知每局比赛甲获胜的概率为,乙获胜的概率为,且各局比赛的胜负互不影响.有两种比赛方案供选择,方案一:三局两胜制(先胜2局者获胜,比赛结束);方案二:五局三胜制(先胜3局者获胜,比赛结束).
(1)用抛掷骰子的方式决定比赛方案,抛掷两枚质地均匀的骰子,观察两枚骰子向上的点数,若两枚骰子向上的点数之差的绝对值不大于1,则选择方案一,否则选择方案二.试判断哪种方案被选择的可能性更大,并说明理由;
(2)若选择方案一,求甲获胜的概率.
【变式6.2】(25-26高二上·湖北·月考)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100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,求的值,并估计这次知识能力竞赛的众数和中位数;
(2)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.求乙最终获胜的概率.
【变式6.3】(24-25高一下·广东肇庆·期末)为了鼓励社会力量参与科技创新拔尖人才贯通式培育工作,提高青少年对人工智能的整体认知和应用水平,某地区面向该区青少年举办了“算法设计”科普公益大赛.
(1)若A,B,C三个赛区进入决赛的分别有1人、2人、3人,现需从这6人中随机选择2人组成一队进行模拟测试,求这两人来自同一个赛区的概率;
(2)某个算法编程题,若甲同学能解决的概率为0.8,乙同学能解决的概率为0.9,且甲、乙能否解决问题相互独立,求甲、乙两名同学中恰好有一位同学能解决该题的概率;
(3)对甲、乙两位同学进行两轮测试,若每轮测试中甲、乙同学各解决一道题,每一轮中的每一道题甲、乙能解决的概率分别为0.8和0.9,且在每轮测试中甲、乙能否解决问题互不影响,每一轮的结果也互相不影响,求两轮测试中甲、乙共能解决三道题的概率.
一、单选题
1.(25-26高三上·山西吕梁·期末)若事件与相互独立,,则( )
A.0.9 B.0.85 C.0.7 D.0.6
2.(24-25高一下·贵州安顺·期末)若,,则关于事件A与B的关系正确的是( )
A.事件A与B相互独立但不互斥 B.事件A与B互斥但不相互独立
C.事件A与B相互独立且互斥 D.事件A与B既不相互独立也不互斥
3.(25-26高一下·全国·课后作业)已知,是相互独立事件,若,,则( )
A.0.3 B.0.4
C.0.5 D.0.6
4.(24-25高一下·河北唐山·期末)唐山河头老街景区近期持续火爆出圈.甲、乙2人暑假来此地旅游的概率分别为,,假定2人的行动相互没有影响,则暑假至少有1人来此地旅游的概率为( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一下·全国·课后作业)从甲袋中摸出一个红球的概率是,从乙袋中摸出1个红球的概率是,从两袋中各摸出1个球,则至少有一个红球的概率为( )
A. B. C. D.
6.(24-25高一下·湖南衡阳·期末)如图,已知电路中4个开关每个断开的概率都是,且是相互独立的,则灯亮的概率为( )
A. B. C. D.
7.(25-26高二上·广东汕头·月考)有4个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,从中不放回的随机取两次,每次取1个球.甲表示事件“第一次取出的球的数字是1”,乙表示事件“第二次取出的球的数字是2”,丙表示事件“两次取出的球的数字之和是5”,丁表示事件“两次取出的球的数字之和是4”,则下列选项不正确的是( )
A.甲与丙相互独立 B.甲与乙相互独立
C.丙与丁互斥 D.乙与丁互斥
8.(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.
二、多选题
9.(24-25高一下·安徽六安·期末)已知是一个随机试验中的三个事件,则下列结论一定正确的是( )
A.若事件两两互斥,则
B.若事件相互独立,则与也相互独立
C.若,,则事件相互独立与互斥能同时成立
D.若两两独立,则
10.(24-25高一下·广西柳州·期末)有6个相同的球,分别编号1、2、3、4、5、6,从中先不放回的随机取两次,再将球全部放回随机取一次,以上每次抽取一个小球,记事件A:第一次取球编号数字小于3;B:第二次取球编号数字为偶数;C:第三次取球编号为6;D:前两次取球编号数字和为7;E:第一、三次取球编号数字至少有一个1.则下列说法正确的是( )
A. B.事件A与事件C相互独立
C.事件A与事件E相互独立 D.事件A与事件B相互独立
11.(24-25高一下·福建福州·期末)甲、乙两人参加环保知识竞赛活动,活动共设三轮,在每轮活动中,甲、乙各回答一题,若一方答对且另一方答错,则答对的一方获胜,否则本轮平局.已知每轮中甲答对的概率为,乙答对的概率为,且每轮活动中甲、乙答对与否互不影响,各轮活动也互不影响,则以下说法正确的是( )
A.每轮活动中,甲获胜的概率为 B.每轮活动中,平局的概率为
C.甲胜一轮且乙胜两轮的概率为 D.甲至少获胜两轮的概率为
三、填空题
12.(24-25高一下·吉林·期末)已知随机事件与对立,与相互独立,若,则___________.
13.(24-25高一下·甘肃甘南·期末)甲、乙两人向同一飞碟射击,设击中的概率分别为,若只有1人击中,则飞碟被击落的概率为0.2,若2人击中,则飞碟被击落的概率为0.6,那么飞碟被击落的概率为__________.
14.(24-25高一下·安徽合肥·期末)甲、乙两运动员进行乒乓球比赛,在一局比赛中,先得11分的运动员为胜方,如果出现平的情况,先多得2分者为胜方.在平后,双方实行轮换发球,每人每次只发1个球.若在某局比赛中,甲发球时甲得分的概率为,乙发球时甲得分的概率为,各球的结果相互独立,在双方平后,甲先发球,则甲以赢下此局的概率为_________.
四、解答题
15.(24-25高一下·河北邢台·期末)甲、乙、丙三人独立地作答一道试题,且甲、乙、丙答对该道试题的概率分别为.
(1)求无人答对该道试题的概率;
(2)求至少有两人答对该道试题的概率.
16.(24-25高一下·福建福州·期末)甲、乙两人参加某高校的入学面试,入学面试有3道难度相当的题目,甲答对每道题目的概率都是,乙答对每道题目的概率都是,对抽到的不同题目能否答对是独立的,且甲、乙两人答题互不影响;
(1)求甲、乙两人共答对5道题目的概率.
(2)若每位面试者共有三次机会,一旦某次答对抽到的题目,则面试通过,否则就一直抽题到第3次为止,求甲、乙两人只有一人通过面试的概率.
17.(24-25高一下·甘肃定西·期末)甲、乙两人进行羽毛球对抗赛,规定一方比另一方多赢两局者获胜,且比赛结束,每局比赛赢的人,下一局比赛获得发球权.通过分析甲、乙过去比赛的数据知,每局比赛中甲发球且甲赢的概率为,乙发球且乙赢的概率为,每局比赛的结果互不影响.已知甲先发球.
(1)求第二局比赛结束后乙获胜的概率;
(2)求第四局比赛结束后甲获胜的概率;
(3)求第六局比赛结束后甲获胜的概率.
18.(24-25高一下·山东滨州·期末)在某985高校的强基面试中,有两道难度相当的题目,每位面试者有两次答题机会,如果第一次答对抽到的题目,则面试通过,不再回答第二道题,否则就回答第二道题,第二道题答对则面试通过,若两道题都答错则面试不通过.已知李明答对每道题的概率都是0.6,张志答对每道题的概率都是0.5,假设两位面试者答题互不影响,且每人对抽到的不同题目能否答对是相互独立的.
(1)求李明第二次答题通过面试的概率;
(2)求张志通过面试的概率;
(3)求李明和张志至少有一人通过面试的概率.
19.(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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第18讲 事件的相互独立性
【人教A版】
模块一
事件的相互独立性
1.事件的相互独立性
(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.
性质:若事件A与B相互独立,则
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1 独立事件的判断】
【例1】(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1.1】(24-25高一下·甘肃庆阳·期末)抛掷两枚质地均匀的硬币,设“第一枚正面朝上”,“第二枚反面朝上”,则事件与事件 ( )
A.相互独立 B.互为对立事件
C.互斥 D.相等
【答案】A
【解题思路】根据互斥事件、对立事件和独立事件的定义即可判断.
【解答过程】显然事件A和事件B不相等,故D错误;
由于事件A和事件B能同时发生,
所以不为互斥事件,也不为对立事件,故B、C错误;
因为事件A是否发生与事件B无关,事件B是否发生也与事件A无关,
故事件A和事件B相互独立,故A正确.
故选:A.
【变式1.2】(2025·湖南·模拟预测)甲,乙两人在玩掷骰子游戏,各掷一次,设得到的点数分别为,表示事件“”,表示事件“为奇数”,表示事件“”,表示事件“”,则相互独立的事件是( )
A.与 B.与 C.与 D.与
【答案】D
【解题思路】由已知得出样本空间包含的样本点的个数为36个,求出相关事件的概率,逐一利用相互独立事件的概率乘法公式检验即得.
【解答过程】由题意得:事件“”的情况有:共12种,
所以.
事件“为奇数”的情况有:
共18种,
所以;
事件“”的情况有:
共10种,
所以;
事件“”的情况有:共6种,
所以.
对于A,因,则与不独立,故A错误;
对于B,因,则与不独立,故B错误;
对于C,因事件C与D不能同时发生,则,故C错误;
对于D, ,则与相互独立,故D正确.
故选:D.
【变式1.3】(24-25高一上·辽宁·期末)先后投掷两枚质地均匀的骰子,表示事件“第一次投掷的骰子朝上的数字为2”,表示事件“第二次投掷的骰子朝上的数字为6”,表示事件“两次投掷的骰子朝上的数字之差的绝对值小于3”,表示事件“两次投掷的骰子朝上的数字均为偶数”,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】A
【解题思路】利用列举法,根据古典概型概率公式求出各事件的概率,然后根据相互独立的概率关系逐一判断即可.
【解答过程】由题可知,,
先后投掷两枚质地均匀的骰子的所有结果有:
,共36种.
两次投掷的骰子朝上的数字之差的绝对值小于3的结果有:
,共24种.
两次投掷的骰子朝上的数字均为偶数的结果有:
,共9种.
所以,.
事件包含的结果有:共4种.
事件包含的结果有:,共3种.
事件包含的结果有:,共3种.
事件包含的结果有:,共3种.
所以,,,,
因为,,,.
所以与相互独立,A正确,BCD错误.
故选:A.
【题型2 相互独立事件与互斥事件】
【例2】(24-25高一下·云南·期末)已知甲盒中有3个大小和质地相同的小球,标号为,乙盒中有3个大小和质地相同的小球,标号为,现从甲、乙两盒中分别随机摸出1个小球,记事件“摸到的两个小球标号相同”,事件“摸到的两个小球标号之和为奇数”,则( )
A.事件A和相等 B.事件A和互相对立
C.事件A和相互独立 D.事件A和互斥
【答案】D
【解题思路】列举出样本空间、事件和事件,即可判断A;对于BD:根据互斥事件、对立事件的概念分析判断;对于C:根据事件概率乘法公式分析判断.
【解答过程】用每次取球的结果,分别表示甲、乙两盒中分别随机摸出1个小球的标号,
由题意可知:样本空间;
事件;事件,;
对于选项A:因为,所以事件A和不相等,故A错误;
对于选项BD:因为事件,
所以事件A和互斥,事件A和不互相对立,故B错误,D正确;
对于选项C:因为,
则,
显然,所以事件A和不相互独立,故C错误;
故选:D.
【变式2.1】(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2.2】(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.
【变式2.3】(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.
【题型3 独立事件的乘法公式】
【例3】(24-25高一下·湖南湘潭·期末)体育课上甲、乙两名同学进行投篮比赛(甲、乙各投篮一次),甲投中的概率为0.7,乙投中的概率为0.8,则甲、乙两人恰好有一人投中的概率为( )
A.0.38 B.0.56 C.0.26 D.0.52
【答案】A
【解题思路】借助相互独立事件的乘法公式计算即可得.
【解答过程】设“甲投中”,“乙投中”,
则
.
故选:A.
【变式3.1】(24-25高二下·上海·期中)已知事件与事件相互独立,且,则( )
A.0.1 B.0.12 C.0.58 D.0.7
【答案】C
【解题思路】根据给定条件,利用相互独立事件的概率及概率的基本性质计算得解.
【解答过程】由事件与事件相互独立,,得,
所以.
故选:C.
【变式3.2】(24-25高一下·重庆·期末)4名射手独立地射击,假设每人中靶的概率都是0.7,则4人都没中靶的概率为( )
A.0.2401 B.0.7599 C.0.0081 D.0.081
【答案】C
【解题思路】利用对立事件、相互独立事件的概率乘法公式计算可得答案.
【解答过程】4名射手独立地射击,假设每人中靶的概率都是0.7,
则4人都没中靶的概率为.
故选:C.
【变式3.3】(24-25高一下·浙江宁波·期末)甲、乙两人独立地攻克一道难题,已知两人能攻克的概率分别是,,则下列概率计算正确的是( )
A.该题被攻克的概率为 B.该题未被攻克的概率为
C.该题至少被一人攻克的概率为 D.该题至多被一人攻克的概率为
【答案】D
【解题思路】根据独立事件同时发生的概率公式,结合选项,即可求解.
【解答过程】A.该题被攻克为至少有1人攻克该题的概率,故A错误;
B.该题未被攻克的概率为,故B错误;
C.由A可知,该题至少被1人攻克的概率为,故C错误;
D.该题至多被1人攻克 概率为,故D正确.
故选:D.
【题型4 独立事件的实际应用】
【例4】(24-25高一下·安徽六安·期末)概率论起源于博弈游戏17世纪,曾有一个“赌金分配”的问题:博弈水平相当的甲、乙两人进行博弈游戏每局比赛都能分出胜负,没有平局双方约定,各出赌金180枚金币,先赢3局者可获得全部赎金;但比赛中途因故终止了,此时甲赢了2局,乙赢了1局.问这360枚金币的赌金该如何分配?数学家费马和帕斯卡都用了现在称之为“概率”的知识,合理地给出了赌金分配方案.该分配方案是( )
A.甲180枚,乙180枚
B.甲288枚,乙72枚
C.甲240枚,乙120枚
D.甲270枚,乙90枚
【答案】D
【解题思路】利用独立事件的概率公式进行求解即可.
【解答过程】根据题意,甲、乙两人每局获胜的概率均为,
假设两人继续进行比赛,
甲获取360枚金币有:第四局甲赢,或第四局甲输,第五局甲赢,
故概率为,
乙获取360枚金币有:第四、五局乙都赢,
故概率为,
则甲应该获得枚金币,乙应该获得枚金币,
故选:D.
【变式4.1】(24-25高三下·辽宁朝阳·开学考试)某同学进行投篮训练,在甲、乙、丙三个不同的位置投中的概率分别p,,,该同学站在这三个不同的位置各投篮一次,恰好投中两次的概率为,则p的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】根据题意结合独立事件概率的乘法公式求恰好投中两次的概率,列方程求解即可得结果.
【解答过程】在甲、乙、丙处投中分别记为事件A,B,C,则,
可知恰好投中两次为事件,
故恰好投中两次的概率,解得.
故选:A.
【变式4.2】(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4.3】(24-25高一下·江西宜春·月考)甲,乙两人进行羽毛球比赛,每局比赛甲获胜的概率为,乙获胜的概率为,且各局比赛的胜负互不影响,若甲,乙两人总共进行4局比赛.
(1)求甲恰好有2局比赛获胜的概率;
(2)求甲获胜的局数比乙获胜的局数多的概率.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)4局比赛中,对甲恰好有2局比赛获胜的情况分类分析,然后利用互斥事件和独立事件的概率计算公式,即可求得甲恰好有2局比赛获胜的概率;
(2) 4局比赛中,甲获胜的局数比乙获胜的局数多的情况分析,然后利用互斥事件和独立事件的概率计算公式,即可求得甲获胜的局数比乙获胜的局数多的概率.
【解答过程】(1)记“甲在第局获胜”为事件,
记“甲恰好有2局比赛获胜”为事件,
所以,
所以 .
(2)记“甲获胜的局数比乙获胜的局数多”为事件,
所以,
所以
.
即甲获胜的局数比乙获胜的局数多的概率为.
【题型5 互斥事件、事件的相互独立性的综合应用】
【例5】(24-25高一下·重庆·期末)某俱乐部举行羽毛球友谊赛,该比赛采用的是三局两胜制.现有甲乙两人参加比赛,根据统计,在两人以往的1000场比赛中,甲获胜600场,乙获胜400场.以频率估计概率,各局比赛互不影响,则这次比赛甲获胜的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】结合互斥事件概率加法公式和独立事件乘法公式求解即可.
【解答过程】由题意,甲获胜的概率为,
三局两胜制中,甲获胜的情况是胜胜,胜输胜,输胜胜,
所以这次比赛甲获胜的概率为.
故选:D.
【变式5.1】(2025·海南·模拟预测)小明参加一场弓箭比赛,需要连续射击三个靶子,每次射箭结果互不影响,已知他射中这三个靶子的概率分别为x,x,,若他恰好射中两个靶子的概率是,那么他三个靶子都没射中的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】利用事件相互独立性,互斥,根据恰好射中两个靶子的概率是建立等式,求出x,再利用事件相互独立性乘法公式进行求解.
【解答过程】记小明射中三个靶子分别为事件D,E,F,且D,E,F相互独立,且,,
恰好能射中两个靶子为事件,且两两互斥,
所以
,
整理得,三个靶子都没射中为事件,
故,
故选:C.
【变式5.2】(24-25高一下·新疆哈密·期末)某游戏中,玩家甲、乙独立挑战三个关卡,通关规则为:前两关都挑战成功或前两关恰有一关挑战成功且第三关挑战成功.已知甲每关挑战成功的概率为,乙前三关挑战成功的概率依次为,,.假设甲、乙两人每轮是否挑战成功相互独立.
(1)求甲仅需挑战前两关就通关的概率;
(2)求乙挑战全部三关且通关的概率;
(3)求甲、乙恰有一人通关的概率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)“仅需挑战前两关就通关”即“前两关都挑战成功”;根据独立事件概率乘法公式求解可求解;
(2)“乙挑战全部三关且通关”即“前两关恰有一关成功且 第三关成功”,根据互斥事件加法和独立事件乘法可求解;
(3)“恰一人通关”分为两种情况:甲通关且乙不通关和乙通关且甲不通关.需先分别求出甲通关概率和乙通过的概率,再利用对立事件的概率结合互斥事件加法可求解.
【解答过程】(1)设事件“甲仅需挑战前两关就通关”,则
.
(2)设事件“乙挑战全部三关且通关”,则
(3)设事件“甲通关”,事件“乙通关”,
事件“甲、乙恰有一人通关乙甲通关”,
,
【变式5.3】(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6 独立事件与其他知识综合】
【例6】(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6.1】(24-25高一下·湖南衡阳·期末)甲、乙两人进行象棋比赛,已知每局比赛甲获胜的概率为,乙获胜的概率为,且各局比赛的胜负互不影响.有两种比赛方案供选择,方案一:三局两胜制(先胜2局者获胜,比赛结束);方案二:五局三胜制(先胜3局者获胜,比赛结束).
(1)用抛掷骰子的方式决定比赛方案,抛掷两枚质地均匀的骰子,观察两枚骰子向上的点数,若两枚骰子向上的点数之差的绝对值不大于1,则选择方案一,否则选择方案二.试判断哪种方案被选择的可能性更大,并说明理由;
(2)若选择方案一,求甲获胜的概率.
【答案】(1)方案二被选择的可能性更大,理由见解析
(2)
【解题思路】(1)列举出向上的点数所有情况和点数之差的绝对值不大于1的情况,求出概率,得到结论;
(2)分三类情况,利用独立事件的概率乘法公式分别计算概率,再利用互斥事件的概率加法公式计算即得.
【解答过程】(1)抛掷两枚质地均匀的骰子,设向上的点数为,则共有36种情况,如下:
,
,
其中两枚骰子向上的点数之差的绝对值不大于1的情况有:
,共16种情况,
故选择方案一的概率为,则选择方案二的概率为,故方案二被选择的可能性更大.
(2)若选择方案一,甲获胜包括三类情况:①甲在前两局获胜,其概率为:;
②甲在第一局,第三局获胜,其概率为:;
③甲在第二局,第三局获胜,其概率为:;
因三类情况两两互斥,故选择方案一,甲获胜的概率为:.
【变式6.2】(25-26高二上·湖北·月考)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100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,求的值,并估计这次知识能力竞赛的众数和中位数;
(2)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.求乙最终获胜的概率.
【答案】(1),众数:85, 中位数:80
(2)
【解题思路】(1)由频率分布直方图中频率和为0计算出,再由频率最高的区间中点值得众数,由频率累积到对应的值得中位数;
(2)乙最终获胜,比分可能是,,设乙获胜为事件A,获胜为事件, 它们是互斥事件,分别计算出概率后相加可得.
【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,可得,
众数:最高矩形对应区间为,中点即为众数:85
中位数:因为,由频率分布直方图知中位数为80.
(2)因为乙最终获胜,比分可能是,,
设乙获胜为事件A,获胜为事件,
若乙获胜,则概率为,
若乙获胜,则概率为,
又A,B两个事件互斥,则乙最终获胜的概率为.
【变式6.3】(24-25高一下·广东肇庆·期末)为了鼓励社会力量参与科技创新拔尖人才贯通式培育工作,提高青少年对人工智能的整体认知和应用水平,某地区面向该区青少年举办了“算法设计”科普公益大赛.
(1)若A,B,C三个赛区进入决赛的分别有1人、2人、3人,现需从这6人中随机选择2人组成一队进行模拟测试,求这两人来自同一个赛区的概率;
(2)某个算法编程题,若甲同学能解决的概率为0.8,乙同学能解决的概率为0.9,且甲、乙能否解决问题相互独立,求甲、乙两名同学中恰好有一位同学能解决该题的概率;
(3)对甲、乙两位同学进行两轮测试,若每轮测试中甲、乙同学各解决一道题,每一轮中的每一道题甲、乙能解决的概率分别为0.8和0.9,且在每轮测试中甲、乙能否解决问题互不影响,每一轮的结果也互相不影响,求两轮测试中甲、乙共能解决三道题的概率.
【答案】(1)
(2)0.26
(3)0.3744
【解题思路】(1)根据古典概型概率公式即可求解;
(2)根据独立事件的乘法公式与互斥事件的概率加法公式即可求解;
(3)根据独立事件的乘法公式与互斥事件的概率加法公式即可求解.
【解答过程】(1)记来自A赛区的同学为,来自B赛区的同学为,,来自C赛区的同学为,,.设“从6人中随机选择2人”;“选择的两人来自同一个赛区”.
则
,有15种可能的结果.
,有4种可能的结果.
所以,所以这两人来自同一个赛区的概率为.
(2)设“甲能解决问题”,“乙能解决问题”,“甲不能解决问题”,“乙不能解决问题”,“甲、乙两名同学中恰好有一位同学能解决问题”,
显然,,,.
因为事件,互斥,事件D,E相互独立,
所以 ,
所以甲、乙两名同学中恰好有一位同学能解决该题的概率为0.26.
(3)设“两轮测试中甲解决一道题”,“两轮测试中甲解决两道题”,
“两轮测试中乙解决一道题”,“两轮测试中乙解决两道题”,
“两轮测试中甲、乙共解决三道题”.
;;
;.
因为,互斥,事件与,与相互独立,
所以,
所以两轮测试中甲、乙共能解决三道题的概率为0.3744.
一、单选题
1.(25-26高三上·山西吕梁·期末)若事件与相互独立,,则( )
A.0.9 B.0.85 C.0.7 D.0.6
【答案】C
【解题思路】先由对立事件和独立事件的概率公式依次求出、和,再由任意两个事件的和事件的概率公式即可计算求解.
【解答过程】由题,
因为事件与相互独立,所以事件与相互独立,
所以,
故,,
所以.
故选:C.
2.(24-25高一下·贵州安顺·期末)若,,则关于事件A与B的关系正确的是( )
A.事件A与B相互独立但不互斥 B.事件A与B互斥但不相互独立
C.事件A与B相互独立且互斥 D.事件A与B既不相互独立也不互斥
【答案】A
【解题思路】利用相互独立事件的判断方法即,而互斥事件是不可能同时发生,从而可得到判断.
【解答过程】因为,所以,则,
又因为,所以,则事件A与B相互独立,
由于,则事件A与B可以同时发生,即它们不是互斥事件,故A只有正确,
故选:A.
3.(25-26高一下·全国·课后作业)已知,是相互独立事件,若,,则( )
A.0.3 B.0.4
C.0.5 D.0.6
【答案】A
【解题思路】根据独立事件、互斥事件、对立事件的概率公式计算.
【解答过程】因为,是相互独立事件,所以,和,均相互独立,
因为两两互斥,
所以,
因为,所以,
则,得.
故选:A.
4.(24-25高一下·河北唐山·期末)唐山河头老街景区近期持续火爆出圈.甲、乙2人暑假来此地旅游的概率分别为,,假定2人的行动相互没有影响,则暑假至少有1人来此地旅游的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据给定条件,利用相互独立事件及对立事件的概率公式计算得解.
【解答过程】暑假两人都没来此地旅游的概率为,
所以暑假至少有1人来此地旅游的概率为.
故选:B.
5.(25-26高一下·全国·课后作业)从甲袋中摸出一个红球的概率是,从乙袋中摸出1个红球的概率是,从两袋中各摸出1个球,则至少有一个红球的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】应用独立事件概率乘积公式及互斥事件概率和公式计算求解.
【解答过程】根据题意至少有一个红球的概率为.
故选:C.
6.(24-25高一下·湖南衡阳·期末)如图,已知电路中4个开关每个断开的概率都是,且是相互独立的,则灯亮的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据相互独立的概率乘法公式,以及互斥事件与对立是事件的概率公式,即可求解.
【解答过程】由题意,灯泡不亮包括四个开关都开,丙丁2个都开且甲乙2个中有一个开另一个闭,
这三种情况是互斥的,每一种情况中的事件都是相互独立的,
所以灯泡不亮的概率为,
所以灯泡亮的概率为.
故选:C.
7.(25-26高二上·广东汕头·月考)有4个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,从中不放回的随机取两次,每次取1个球.甲表示事件“第一次取出的球的数字是1”,乙表示事件“第二次取出的球的数字是2”,丙表示事件“两次取出的球的数字之和是5”,丁表示事件“两次取出的球的数字之和是4”,则下列选项不正确的是( )
A.甲与丙相互独立 B.甲与乙相互独立
C.丙与丁互斥 D.乙与丁互斥
【答案】B
【解题思路】根据题意列出两次取球所有可能情况,并分别列出甲、乙、丙、丁可能的情况,然后根据独立事件、互斥事件的定义判断即可.
【解答过程】由题意可得两次取球所有可能情况为,,,,,,,,,,,共种情况;
第一次取出的球的数字是1,所有可能为,,共3种情况;
第二次取出的球的数字是2,所有可能为,,共3种情况;
则两次取出球的数字之和为的所有可能为,,,共种情况;
两次取出球的数字之和为的所有可能为,共种情况;
记“第一次取出的球的数字是1”为,“第二次取出的球的数字是2”为,
“两次取出的球的数字之和是5”为,“两次取出的球的数字之和是4”为,
则,,,.
A:当甲丙同时发生时,取出的恰是,此时,
故甲丙相互独立,故A正确;
B:当甲乙同时发生时,取出的恰是,此时,,
故甲乙不相互独立,故B错误;
C:由不可能同时发生,故丙与丁互斥,故C正确;
D:当第二次取出的球的数字是2时,第一次不可能取2,即两次取出的数字之和不能为4,故乙丁不能同时发生,则乙与丁互斥,故D正确;
故选:B.
8.(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.
二、多选题
9.(24-25高一下·安徽六安·期末)已知是一个随机试验中的三个事件,则下列结论一定正确的是( )
A.若事件两两互斥,则
B.若事件相互独立,则与也相互独立
C.若,,则事件相互独立与互斥能同时成立
D.若两两独立,则
【答案】AB
【解题思路】根据互斥事件和独立事件的性质,逐项判断即可.
【解答过程】对于选项A,若事件两两互斥,则根据互斥事件的性质,可得,故A正确;
对于选项B,因为事件相互独立,根据独立事件的性质,可得与也相互独立,故B正确;
对于选项C,若事件相互独立,则;若事件为互斥事件,则,所以若,,则事件相互独立与互斥不能同时成立,故C错误;
对于选项D,假设从、、、中随机选出一个数字,记事件为“取出的数字为或”,事件为“取出的数字为或”,事件为“取出的数字为或”,则,,所以,,,所以事件两两独立,但,故D错误.
故选:AB.
10.(24-25高一下·广西柳州·期末)有6个相同的球,分别编号1、2、3、4、5、6,从中先不放回的随机取两次,再将球全部放回随机取一次,以上每次抽取一个小球,记事件A:第一次取球编号数字小于3;B:第二次取球编号数字为偶数;C:第三次取球编号为6;D:前两次取球编号数字和为7;E:第一、三次取球编号数字至少有一个1.则下列说法正确的是( )
A. B.事件A与事件C相互独立
C.事件A与事件E相互独立 D.事件A与事件B相互独立
【答案】ABD
【解题思路】求出事件的概率,再根据相互独立事件概率的关系依次判断每个选项得到答案.
【解答过程】根据题意,,,,,
对于A,由于是不放回的取球,则,故A正确;
对于B,因为,所以事件与相互独立,故B正确;
对于C,因为,所以事件与不相互独立,故C错误;
对于D,因为,所以事件与相互独立,故D正确.
故选:ABD.
11.(24-25高一下·福建福州·期末)甲、乙两人参加环保知识竞赛活动,活动共设三轮,在每轮活动中,甲、乙各回答一题,若一方答对且另一方答错,则答对的一方获胜,否则本轮平局.已知每轮中甲答对的概率为,乙答对的概率为,且每轮活动中甲、乙答对与否互不影响,各轮活动也互不影响,则以下说法正确的是( )
A.每轮活动中,甲获胜的概率为 B.每轮活动中,平局的概率为
C.甲胜一轮且乙胜两轮的概率为 D.甲至少获胜两轮的概率为
【答案】ABD
【解题思路】先分析甲获胜的情况,再利用独立事件概率公式结合对立事件概率公式判断A,先分析平局的情况,再结合独立事件概率公式,对立事件概率公式,互斥事件概率公式判断B,先分析甲胜一轮且乙胜两轮的情况,再利用独立事件概率公式判断C,先分析甲至少获胜两轮的情况,再结合独立事件概率公式与互斥事件概率公式判断D即可.
【解答过程】对于A,若甲获胜,则意味着每轮活动中甲答对,乙答错,
由对立事件的概率公式得乙答错的概率为,
而甲答对的概率为,且每轮活动中甲、乙答对与否互不影响,
由独立事件概率公式得甲获胜的概率为,故A正确,
对于B,若两人平局,则意味着每轮活动中甲乙都答对或甲乙都答错,
由对立事件的概率公式得甲答错的概率为,
由独立事件概率公式得甲乙都答对的概率为,
甲乙都答错的概率为,而甲乙都答对和甲乙都答错两个事件互斥,
由互斥事件概率公式得平局的概率为,故B正确,
对于C,若甲胜一轮且乙胜两轮,则三轮之中有一轮甲胜,有种选法,
而乙胜一轮的概率为乙答对且甲答错,概率为,
由题意得各轮活动互不影响,即每轮甲乙的胜负情况相互独立,
则由独立事件概率公式得甲胜一轮且乙胜两轮的概率为,故C错误,
对于D,若甲至少获胜两轮,则甲胜三轮或甲胜两轮,
若从三轮里选两轮甲胜,共有种选法,
则甲胜两轮的概率为,甲胜三轮的概率为,
而甲胜两轮与甲胜三轮互斥,可得甲至少获胜两轮的概率为,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题
12.(24-25高一下·吉林·期末)已知随机事件与对立,与相互独立,若,则___________.
【答案】0.18
【解题思路】根据对立事件的概率公式求出,根据独立事件的概率公式求出.
【解答过程】因为与对立,所以,
又与相互独立,所以 .
故答案为:0.18.
13.(24-25高一下·甘肃甘南·期末)甲、乙两人向同一飞碟射击,设击中的概率分别为,若只有1人击中,则飞碟被击落的概率为0.2,若2人击中,则飞碟被击落的概率为0.6,那么飞碟被击落的概率为__________.
【答案】0.34
【解题思路】根据给定条件,利用互斥事件及相互独立事件的概率公式列式计算得解.
【解答过程】设甲,乙两人击中飞碟为事件,依题意,,相互独立,
所以所求事件概率为
.
故答案为:0.34.
14.(24-25高一下·安徽合肥·期末)甲、乙两运动员进行乒乓球比赛,在一局比赛中,先得11分的运动员为胜方,如果出现平的情况,先多得2分者为胜方.在平后,双方实行轮换发球,每人每次只发1个球.若在某局比赛中,甲发球时甲得分的概率为,乙发球时甲得分的概率为,各球的结果相互独立,在双方平后,甲先发球,则甲以赢下此局的概率为_________.
【答案】
【解题思路】根据已知条件,将其分成两种情况,利用相互独立事件的概率乘法公式和互斥事件的概率加法公式计算即得.
【解答过程】在双方平后,甲先发球,则甲以赢下此局包括两种情况:
(1)后四球胜方依次是甲、乙、甲、甲,则概率为,
(2) 后四球胜方依次是乙、甲、甲、甲,则概率为,
由互斥事件的概率加法公式,所求事件的概率为.
故答案为:.
四、解答题
15.(24-25高一下·河北邢台·期末)甲、乙、丙三人独立地作答一道试题,且甲、乙、丙答对该道试题的概率分别为.
(1)求无人答对该道试题的概率;
(2)求至少有两人答对该道试题的概率.
【答案】(1);
(2).
【解题思路】(1)利用对立事件及相互独立事件的概率公式列式计算得解.
(2)利用对立事件及相互独立事件的概率,结合概率的加法公式计算即得.
【解答过程】(1)依题意,无人答对该道试题的概率为.
(2)至少有两人答对该道试题的概率.
16.(24-25高一下·福建福州·期末)甲、乙两人参加某高校的入学面试,入学面试有3道难度相当的题目,甲答对每道题目的概率都是,乙答对每道题目的概率都是,对抽到的不同题目能否答对是独立的,且甲、乙两人答题互不影响;
(1)求甲、乙两人共答对5道题目的概率.
(2)若每位面试者共有三次机会,一旦某次答对抽到的题目,则面试通过,否则就一直抽题到第3次为止,求甲、乙两人只有一人通过面试的概率.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)利用相互独立事件概率乘法公式,再结合互斥事件加法公式即可求解;
(2)先求甲乙两人分别没通过面试的概率,再利用对立事件,即可得到甲乙两人分别通过面试的概率,然后利用两人中仅有一人通过,结合两相互独立事件概率乘法公式即可求解.
【解答过程】(1)设“甲答对3道题目”, “甲答对2道题目”
“乙答对3道题目”, “乙答对2道题目”,根据独立事件的性质,可得,
, ,
, ,
设为 “甲、乙两人共答对5道题目”,
则,因为与互斥,与,与分别相互独立, ,
所以甲、乙两人共答对5道题目的概率.
(2)C=“甲通过面试”,D=“乙通过面试”,与相互独立,
,
E=“甲、乙两人只有一人通过面试”,则,因为与互斥,
与,与分别相互独立,
所以甲、乙两人只有一人通过面试的概率.
17.(24-25高一下·甘肃定西·期末)甲、乙两人进行羽毛球对抗赛,规定一方比另一方多赢两局者获胜,且比赛结束,每局比赛赢的人,下一局比赛获得发球权.通过分析甲、乙过去比赛的数据知,每局比赛中甲发球且甲赢的概率为,乙发球且乙赢的概率为,每局比赛的结果互不影响.已知甲先发球.
(1)求第二局比赛结束后乙获胜的概率;
(2)求第四局比赛结束后甲获胜的概率;
(3)求第六局比赛结束后甲获胜的概率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)根据比赛结果,讨论每局比赛的胜负情况,根据独立事件概率公式,求出结果;
(2)根据比赛结果,讨论每局比赛的胜负情况,列出所有可能,根据独立事件概率公式,求出结果;
(3)根据比赛结果,讨论每局比赛的胜负情况,列出所有可能,根据独立事件概率公式,求出结果;
【解答过程】(1)设事件表示甲发球甲获胜,事件表示乙发球甲获胜;
事件表示甲发球乙获胜,事件表示乙发球乙获胜;
可知.
则第二局比赛结束后乙获胜,即;
(2)第四局比赛结束后甲获胜,则第四局一定是甲获胜,前三局甲胜2局,乙胜1局,
则事件概率为;
(3)第六局比赛结束后甲获胜,则第六局一定是甲获胜,前面五局中甲获胜3句,乙获胜2局,则事件概率为
;
则第六局比赛结束后甲获胜的概率为.
18.(24-25高一下·山东滨州·期末)在某985高校的强基面试中,有两道难度相当的题目,每位面试者有两次答题机会,如果第一次答对抽到的题目,则面试通过,不再回答第二道题,否则就回答第二道题,第二道题答对则面试通过,若两道题都答错则面试不通过.已知李明答对每道题的概率都是0.6,张志答对每道题的概率都是0.5,假设两位面试者答题互不影响,且每人对抽到的不同题目能否答对是相互独立的.
(1)求李明第二次答题通过面试的概率;
(2)求张志通过面试的概率;
(3)求李明和张志至少有一人通过面试的概率.
【答案】(1)0.24;
(2)0.75;
(3)0.96.
【解题思路】(1)利用相互独立事件的概率公式计算得解.
(2)利用互斥事件及相互独立事件的概率公式计算得解.
(3)利用对立事件及相互独立事件的概率公式求解.
【解答过程】(1)令“李明第次答对题目”,,则,
李明第二次答题通过面试的事件为,而相互独立,
所以李明第二次答题通过面试的概率.
(2)令“张志第次答对题目”,,则,
张志通过面试的事件,
所以张志通过面试的概率.
(3)李明通过面试的事件,则,
李明和张志至少有一人通过面试的事件,则.
19.(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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