内容正文:
第02讲 事件的相互独立性
知识点1:事件的相互独立性
知识点1 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.
(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】有4个分别标有数字1,2,3,4的相同小球,从中不放回地随机取两次,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3”,丙表示事件“两次取出的球的数字之和是4”,丁表示事件“两次取出的球的数字之和是5”,则下列选项正确的是( )
A.甲与乙互斥 B.丙与丁对立 C.甲与丙相互独立 D.乙与丁相互独立
【答案】D
【分析】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.
【详解】由题意可得两次取球所有可能情况为 ,共种情况;
令事件表示:第一次取出的球的数字是1,则,
令事件表示:第二次取出的球的数字是3,则,
显然,所以甲与乙不互斥,故A错误;
令事件表示:两次取出的球的数字之和是4,则,
令事件表示:两次取出的球的数字之和是5,则,
显然,所以丙与丁不对立,故B错误;
由,,,所以,
所以甲与丙不独立,故C错误;
又,,
所以乙与丁相互独立,故D正确.
【变式1-1】抛掷一枚质地均匀的硬币两次,设事件“第1次正面朝上”,事件“第2次正面朝上”,事件“两次硬币朝上的面相同”,则下列结论正确的是( )
A.事件与事件互斥 B.事件与事件互为对立
C.事件与事件相互独立 D.
【答案】C
【分析】根据题意,列出相关事件,结合独立事件概率乘法公式即可判断.
【详解】事件正,正正,反,事件正,正反,正,
事件正,正反,反,事件正,正,
,
,
事件与事件相互独立.
故选:C.
【变式1-2】一个质地均匀的正四面体玩具的四个面上分别标有数字1,2,3,4.连续抛掷这个正四面体玩具两次,并记录每次正四面体玩具朝下的面上的数字,记事件为“第一次向下的数字为1或2”,事件为“两次向下的数字之和为奇数”,则下列结论正确的是( )
A. B.事件与事件互斥
C.事件与事件相互独立 D.
【答案】C
【分析】根据古典概型概率公式,分别写出样本空间和事件表示的集合,求出相关事件的概率,利用互斥事件,独立事件的定义与和事件的概率公式计算即可逐一判断可得答案.
【详解】用两位数字表示连续抛掷这个正四面体得到的点数,,
,事件,,
事件,,
对于A,,故A错误;
对于B,因为,所以事件与事件不互斥,故B错误;
对于C,,,,
因为,所以事件与事件相互独立,故C正确;
对于D,,
,,故D错误.
故选:C.
【变式1-3】一盒子中装有6个编号分别为1,2,3,4,5,6的小球(小球的其余特征完全一致).从中有放回地随机取球2次,每次取1个小球.记“第1次取出的小球的编号为1”为事件,“第2次取出的小球的编号为1”为事件,“两次取出的小球的编号之和为5”为事件,“两次取出的小球的编号之和为奇数”为事件,则( )
A.事件与事件互斥 B.事件与事件相互独立
C.事件与事件相互独立 D.
【答案】C
【分析】围绕有放回抽样中的互斥事件、独立事件、概率加法公式三个核心概念,通过对样本空间的枚举和概率计算,逐一验证选项的正确性.
【详解】选项A:事件是第一次取出编号1,事件是两次编号之和为5,
二者存在公共样本点(第一次取1,第二次取4,同时满足E和G),即,因此事件E与事件G不互斥,A错误.
选项B:(第二次取1的样本点共6个),
(两次和为5的样本点为 ,共4个),
(同时满足第二次取1、两次和为5的样本点仅,共1个),
验证得,因此事件与事件不相互独立,B错误.
选项C:,
(两次和为奇数等价于两次取出的数一奇一偶,总样本数为),
(第一次取1为奇数,第二次需要取偶数才能让和为奇数,第二次可取,共3个样本点),
验证得,
满足独立事件定义,因此事件与事件相互独立,C正确.
选项D:根据概率的加法公式,
其中(两次都取1的样本点仅1个),
代入计算:,因此D错误.
【题型2 相互独立事件与互斥事件】
【例2】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
【分析】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.
【详解】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2-1】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
【分析】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.
【详解】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2-2】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
【分析】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.
【详解】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2-3】分别掷两枚质地均匀的硬币,“第一枚为正面”记为事件A,“第二枚为正面”记为事件B,“两枚结果相同”记为事件C,那么事件A与B,A与C间的关系是( )
A.A与B,A与C均相互独立
B.A与B相互独立,A与C互斥
C.A与B,A与C均互斥
D.A与B互斥,A与C相互独立
【答案】A
【分析】结合相互独立事件的概念直接判断即可
【详解】因为事件A是否发生对事件B、C是否发生不产生影响,所以A与B,A与C均相互独立.
故选:A
【题型3 独立事件的乘法公式】
【例3】已知事件 与相互独立,,,则( )
A.0.9 B.0.88 C.0.76 D.0.6
【答案】C
【分析】首先利用独立事件的乘法公式求出,再根据加法公式求出.
【详解】因为与相互独立,所以,
所以.
【变式3-1】已知事件相互独立,且,,则( )
A.0.12 B.0.58 C.0.7 D.0.82
【答案】B
【分析】首先根据独立事件的定义得出,再根据概率的性质求解.
【详解】事件相互独立,可得,
所以.
【变式3-2】已知事件和事件独立,若,则( )
A.0.56 B.0.76 C.0.80 D.0.96
【答案】B
【分析】根据独立事件的乘法公式,及互斥事件的概率加法公式求解即可.
【详解】由,则,
又事件和事件独立,则事件和事件也独立,
则,
所以.
【变式3-3】已知两个随机事件A,B相互独立,,则( )
A.0.68 B.0.76 C.0.88 D.0.98
【答案】C
【详解】事件,相互独立,,
,;
.
【题型4 独立事件的实际应用】
【例4】已知甲、乙两人射击的命中率分别是和.现二人同时向同一猎物射击,发现猎物只中一枪,则甲、乙分配猎物的比例应该是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】计算出只有甲或只有乙打中猎物的概率,即可得出甲、乙分配猎物的比例.
【详解】因为甲、乙两人射击的命中率分别是和,
现二人同时向同一猎物射击,发现猎物只中一枪,
只有甲打中猎物的概率为,只有乙打中猎物的概率为
所以,甲、乙分配猎物的比例应该是.
故选:A.
【变式4-1】2020年1月,教育部发布《关于在部分高校开展基础学科招生改革试点工作的意见》(简称“强基计划”),明确从2020年起强基计划取代原有的高校自主招生方式.某高校笔试环节要求考生参加三个科目考核,考生通过三个科目的笔试考核才能进入面试环节.考生甲通过三个科目的笔试考核的概率分别为,且每个科目考核相互独立,则甲顺利进入面试环节的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】记甲通过三个科目的笔试考核分别为事件,根据相互独立事件的概率乘法公式计算可得答案.
【详解】记甲通过三个科目的笔试考核分别为事件,
显然为相互独立事件,
则事件“甲通过三个科目的笔试考核”相当于事件,
所求概率.
故选:A.
【变式4-2】甲、乙两人独立地破译同一份密码,已知甲、乙能破译密码的概率分别为,,则密码被成功破译的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先结合独立事件概率的乘法公式求出密码未被成功破译的概率,进而根据对立事件的概率和为1即可求出结果.
【详解】结合独立事件概率的乘法公式可得密码未被成功破译的概率,
则根据对立事件的概率和为1,可知密码被成功破译的概率为.
故选:D.
【变式4-3】某单位对某村的贫困户进行“精准扶贫”,若甲、乙贫困户获得扶持资金的概率分别为和,两户是否获得扶持资金相互独立,则这两户中至少有一户获得扶持资金的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先根据题意得到两户中都没有获得扶持资金的概率为,从而得到两户中至少有一户获得扶持资金的概率为.
【详解】两户中都没有获得扶持资金的概率为,
所以两户中至少有一户获得扶持资金的概率为.
故选:C
【题型5 互斥事件、事件的相互独立性的综合应用】
【例5】在一个不透明的袋子中装有6个小球,其中有3个红球(分别标有数字1,2,3),2个黄球(分别标有数字1,2),1个白球(标有数字1).现从袋中随机一次性摸出3个小球,记事件“3个小球的颜色均不相同”, “取出的小球上的数字分别为1,2,3”, “取出的3个小球上的数字之和大于5”.
(1)求;
(2)判断事件A,B是否相互独立,并说明理由.
【答案】(1)
(2)事件 :"3个小球颜色均不相同",即必须取到红、黄、白各一个.红球有3种取法,黄球有2种,白球1种,故 ,.事件 :"取出的小球上的数字分别为 ",即取到的三个数字恰好是1、2、3各一个.数字1的球有3个(),数字2的球有2个(),数字3的球有1个(),故 ,.事件 :既满足颜色均不相同,又满足数字分别为1,2,3.在 的6种取法中,只有符合条件,故 ,.计算,而,两者不相等.因此 ,故事件A,B不相互独立.
【分析】(1)列举所有等可能的取法,统计数字和大于5的取法数,利用古典概型求概率;
(2)分别计算 、 、 ,利用独立事件的定义 判断.
【详解】(1)设3个红球分别为(对应数字1,2,3),2个黄球分别为(对应数字1,2),
白球为(数字1).从中任取3个球,
取法有:,,,
,,,共个.
其中数字和大于5的有:,,,,,,,共7种.
故.
(2)略
【变式5-1】某公司招聘员工,指定三门考试课程,有两种考试方案.
方案一:考试三门课程,至少有两门及格为考试通过;
方案二:在三门课程中,随机选取两门,这两门都及格为考试通过.
假设某应聘者对三门指定课程考试及格的概率分别是,,,且三门课程考试是否及格相互之间没有影响.求:
(1)该应聘者用方案一考试通过的概率;
(2)该应聘者用方案二考试通过的概率.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用相互独立事件概率乘法公式及互斥事件的加法公式直接计算即可;
(2)分情况结合乘法公式即互斥事件加法公式即可得解.
【详解】(1)记该应聘者对三门指定课程考试及格的事件分别为,,,
则,,,
应聘者用方案一考试通过的概率:
;
(2)应聘者用方案二选择任意两科的概率为,
考试通过的概率:
.
【变式5-2】某学校在元宵节前夕举行“灯谜竞猜”活动,活动分一、二两关,分别竞猜5道、20道灯谜.现有甲、乙两位选手独立参加竞猜,在第一关中,甲、乙都猜对了4道,在第二关中,甲、乙分别猜对12道、15道.
(1)从第一关的5道灯谜中任选2道,求甲都猜对的概率;
(2)假设从第二关的20道灯谜中任选一道,甲猜对该题的事件与乙猜对该题的事件相互独立,求甲、乙两人恰有一个人猜对的概率.
【答案】(1)
(2).
【详解】(1)设事件“任选2道灯谜,甲都猜对”,用1,2,3,4,5表示第一关的5道灯谜,其中1,2,3,4表示甲猜对的4道,
则样本空间为,,
所以,,
根据古典概型的计算公式,
得.
(2)设事件“任选一道灯谜,甲猜对”,事件“任选一道灯谜,乙猜对”,
事件“任选一道灯谜,甲、乙两人恰有一个人猜对”,
根据题意可得,
,,,.
因为,且,互斥,
由已知相互独立,所以,相互独立,,也相互独立.
所以
.
即甲、乙两人恰有一个人猜对的概率为.
【变式5-3】“石头、剪刀、布”是群众喜闻乐见的一种猜拳游戏,每局比赛的游戏规则是:双方同时出拳一次,若手势不同,则“石头”胜“剪刀”、“剪刀”胜“布”、“布”胜“石头”;若手势相同,则为平局.假设每局比赛中,每人出各种手势的可能性相同.
(1)若甲、乙两人进行一局比赛,求甲获胜的概率;
(2)若甲、乙两人进行三局比赛,假设每局比赛相互独立,求甲获胜局数多于乙获胜局数的概率.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)应用列举法求古典概型的概率,即可得;
(2)应用独立事件乘法公式、互斥事件加法求甲获胜局数多于乙获胜局数的概率.
【详解】(1)用分别表示甲、乙两人出拳手势,则可以用表示一局比赛的结果,
以分别表示出拳手势为石头、剪刀、布,
则甲、乙两人进行一局比赛的结果包含的基本事件有:共9种,
记事件“甲、乙进行一局比赛甲获胜”,则包含基本事件有共3种,
所以,即甲获胜的概率为;
(2)记事件“甲、乙两人进行三局比赛,甲获胜局数多于乙获胜局数”,
则包含甲胜三局,甲胜两局负一局,甲胜两局平一局,甲胜一局平两局四种情况,
由(1)可知,一局比赛甲获胜概率为,同理乙获胜概率为,平局概率为,
所以,甲胜三局的概率,
甲胜两局负一局的概率,
甲胜两局平一局的概率,
甲胜一局平两局的概率,
所以,即甲获胜局数多于乙获胜局数的概率为.
【题型6 独立事件与其他知识综合】
【例6】有三种产品,合格率分别为0.9、0.85、0.85.各抽取一件进行检验,求:
(1)恰有一件不合格品的概率;
(2)至少有两件不合格品的概率.
【答案】(1)
(2)
【分析】设“三种产品各抽取一件,抽取的是合格产品”的事件分别为,
(1)“恰有一件不合格品”的事件有,,三种情况,再根据互斥与独立事件概率计算公式计算出概率;
(2)至少有两件不合格品的有四种情况,,再根据互斥与独立事件概率计算公式计算出概率.
【详解】(1)设“三种产品各抽取一件,抽取的是合格产品”的事件分别为,
,, , , .
“恰有一件不合格品”的事件有,,三种情况,
其概率为
.
(2)至少有两件不合格品的有四种情况,,
概率为
【变式6-1】甲、乙、丙三人进行乒乓球比赛,比赛规则如下:先通过抛掷两枚质地均匀的骰子的结果来决定第一局谁作为裁判,裁判外的两人比赛.一局结束后,败者作为下一局裁判,原裁判与胜者进行下一局比赛,按此规则共进行三局比赛,每局比赛结果相互独立且每局比赛无平局.
(1)设事件“两个骰子点数和能被3整除”,求事件A的概率;
(2)若在每一局比赛中,甲胜乙、甲胜丙的概率均为.现已决定出乙作为第一局的裁判,求甲恰好胜一局的概率.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意可得样本总共有36个,符合的有12个,再利用古典概率即可求解;
(2)记事件为第局甲胜,,记事件为甲恰好胜一局,有如下两种情况:①第1局甲胜,第2局甲败,②第1局甲败,第3局甲胜,再结合概率的乘法公式即可求解.
【详解】(1)因为骰子的质地均匀,所以各个样本点出现的可能性相等,因此这个试验是古典概型,
样本空间:共个样本点,
事件A含有:
共12个样本点,故;
(2)记事件为第i局甲胜,,由题意知,记事件B为甲恰好胜一局,有如下两种情况:
①第1局甲胜,第2局甲败,②第1局甲败,第3局甲胜,
因为每局比赛结果相互独立,所以事件与与也独立,
则,
,
因为,且事件与互斥,
所以,
所以甲恰好胜一局的概率为
【变式6-2】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)
【分析】(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.
【详解】(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
【变式6-3】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)
【分析】(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;
【详解】(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
,
.
1.若事件与事件互斥,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据互斥事件“不可能同时发生”的核心定义,明确互斥事件的交集为不可能事件,再结合互斥、对立、独立事件的概率性质逐一辨析四个选项.
【详解】对于A:是对立事件(互斥且必有一个发生)的性质,互斥不一定对立,A错误;
对于B:若事件与互斥,即,因此,B正确;
对于C:互斥事件对两个事件的概率大小没有要求,无需满足,C错误;
对于D:是相互独立事件的定义,不是互斥事件的性质,D错误.
2.已知为两个随机事件,,,则下列结论错误的是( )
A.若,则 B.若独立,则
C.若独立,则 D.若互斥,则
【答案】C
【详解】对于A,由,得,A正确;
对于B,由独立,得,B正确;
对于C,由独立,得,C错误;
对于D,由互斥,得,D正确.
3.小李在花盆中种下2粒花卉种子,若每粒种子发芽的概率均为0.8,则这两粒种子至少有1粒发芽的概率为( )
A.0.16 B.0.32 C.0.64 D.0.96
【答案】D
【分析】结合对立事件及独立事件的乘法公式计算即可.
【详解】这两粒种子至少有1粒发芽的概率为.
4.若事件与相互独立,且,则的值等于( )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【分析】若事件与相互独立,则.
【详解】若事件与相互独立,则.
5.甲、乙两颗卫星同时独立的监测台风.在同一时刻,甲、乙两颗卫星准确预报台风的概率分别为0.8和0.75,则在同一时刻至少有一颗卫星预报准确的概率为( )
A.0.95 B.0.6 C.0.05 D.0.4
【答案】A
【分析】方法一:逐个分析至少有一颗卫星预报准确的所有可能的事件,依次求其概率后相加,方法二:正难则反,“在同一时刻至少有一颗卫星预报准确”的对立事件是“在同一时刻甲、乙两颗卫星预报都不准确” 用1减去对立事件的概率即可.
【详解】设在同一时刻至少有一颗卫星预报准确为事件,
方法一:在同一时刻至少有一颗卫星预报准确可分为:
①甲预报准确,乙预报不准确,此事件的概率为,
②甲预报不准确,乙预报准确,此事件的概率为,
③甲预报准确,乙预报准确,此事件的概率为,
这三个事件彼此互斥,故事件的概率为,
方法二:“在同一时刻至少有一颗卫星预报准确”的对立事件是
“在同一时刻甲、乙两颗卫星预报都不准确”,
故事件的概率为.
6.随机投掷一枚质地均匀的骰子两次,记录朝上一面的点数.设事件“第一次的点数为奇数”,事件“第二次的点数为奇数”,事件“两次点数之和为奇数”,则不正确的是( )
A. B.与互斥
C.与相互独立 D.
【答案】D
【分析】利用古典概型概率公式来求解事件概率,再结合互斥事件和相互独立事件概念来判断即可.
【详解】由古典概型概率公式可得:,故A正确;
因为“第一次的点数为奇数且第二次的点数为奇数”,
此时两次点数之和为偶数,所以与互斥,故B正确;
由 ,
因,则与相互独立,故C正确;
因为“第一次的点数为奇数且第二次的点数为奇数”,此时和为偶数,
事件“两次点数之和为奇数”,所以不可能发生,即,
而,则,故D错误.
故选:D.
7.已知事件,互斥,,,则__________.
【答案】/
【详解】因为互斥,所以.
8.甲、乙两人独立解同一道数学题目,甲解出这道题目的概率是,乙解出这道题目的概率是,这道题被解出的概率是______.
【答案】
【详解】记事件为“甲解出该题目”,事件为“乙解出该题目”,“题目被解出”对应事件.
∵ 甲、乙两人解题相互独立,且,,
∴ 甲、乙都未解出题目的概率为,
代入数值计算得,
∴ 这道题被解出的概率.
9.甲袋中有8个白球,4个红球;乙袋中有6个白球,6个红球,从每袋中任取一个球,则取得同色球的概率为________.
【答案】/
【分析】设相应事件,可知取得同色球为,根据互斥事件以及独立事件概率求法运算求解.
【详解】设“从甲袋中取白球”为事件,则,
设“从乙袋中取白球”为事件,则,
因为取得同色球为,
所以.
10.甲、乙、丙三人各自向同一飞机射击,设击中飞机的概率分别为0.4,0.5,0.8,如果只有一人击中,那么飞机被击落的概率是0.2;如果有两人击中,那么飞机被击落的概率是0.6;如果三人都击中,那么飞机一定被击落,求飞机被击落的概率.
【答案】
【分析】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求解.
【详解】设甲、乙、丙三人击中飞机的事件分别为,则相互独立,,
所以飞机被击落的概率
.
11.不透明的袋子中装有红球、绿球各1个,黄球m个,这些球除颜色外完全相同,每次从袋子中有放回地随机取出1个球,且每次黄球被取出的概率为.
(1)求m的值.
(2)现进行两次取球.
(ⅰ)求恰好有一次取出黄球的概率;
(ⅱ)求这两次取出的球的颜色相同的概率.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)
【详解】(1)由题可知每次黄球被取出的概率为,解得.
(2)(ⅰ)因为每次黄球被取出的概率为,且两次取出的球的颜色相互独立.
所以恰有一次取出黄球的概率为.
(ⅱ)由题可知,每次红球和绿球被取出的概率均为,且两次取出的球的颜色相互独立.
所以这两次取出的球的颜色相同的概率为.
12.甲、乙两名同学在遵义会议会址“红色研学趣味挑战赛”中轮流进行“投弹模拟”(每人每次模拟投弹一次),约定甲先投且先击中目标者获胜,一直到有人获胜或每人都已投弹3次时挑战结束.设甲每次投弹命中的概率为,乙每次投弹命中的概率为,且各次模拟投弹互不影响.
(1)求甲在本次挑战赛中获胜的概率;
(2)求挑战结束时,乙只进行了2次投弹模拟的概率.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据互斥事件和的概率公式及独立事件同时成立的概率公式求解即可;
(2)写出投弹结束时乙只投了2个球的事件,由互斥事件的和的概率公式,独立事件概率公式求解.
【详解】(1)设Ak,Bk分别表示甲、乙在第k次投弹时击中,,
则,,
记“甲在本次挑战赛中获胜”为事件C,则
,
所以甲在本次挑战赛中获胜的概率为.
(2)记“挑战结束时,乙只进行了2次投弹模拟”为事件D,
则
,
所以挑战结束时,乙只进行了2次投弹模拟的概率为.
13.为选拔运动员参加第十五届全运会,某省对名青年选手进行专项成绩考核(满分分),考核成绩的频率分布直方图如图所示.
(1)从得分在中,按,分层,采用分层随机抽样的方法抽取人,再从人中随机抽取人进行考核,求至少有人分数低于分的概率;
(2)现通过两项考核选拔参赛运动员,每项的结果分为三个等级.若在两项考核中,至少一项为级,且另一项不低于级,则获得参赛资格.已知甲、乙的考核结果互相不受影响,且甲在每项考核中取得等级的概率分别是;乙在每项考核中取得等级的概率分别是.求甲、乙能同时获得参赛资格的概率.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据频率分布直方图计算得出,再利用分层抽样求出各层人数,利用古典概型计算公式可求得概率;
(2)利用独立事件乘法公式计算可得结果.
【详解】(1)由题意得,,
解得.
因为按、分2层,采用分层随机抽样的方法抽取5人,
所以从成绩在中抽出的人数为,分别记为M、N、Q,
从成绩在中抽出的人数为:,分别记为m、n,
从5人中抽取2人进行考核,样本空间为,
则,记“至少有1人分数低于80分”为事件R,
则.
即,因此.
故5人中至少有1人分数低于80分的概率为.
(2)记甲获得参赛资格的概率为,乙获得参赛资格的概率为,
由题意可得,,
.
由于甲、乙的考核结果互相不受影响,所以甲获得参赛资格与乙获得参赛资格相互独立.
则甲、乙能同时获得参赛资格的概率为.
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第02讲 事件的相互独立性
知识点1:事件的相互独立性
知识点1 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.
(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】有4个分别标有数字1,2,3,4的相同小球,从中不放回地随机取两次,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3”,丙表示事件“两次取出的球的数字之和是4”,丁表示事件“两次取出的球的数字之和是5”,则下列选项正确的是( )
A.甲与乙互斥 B.丙与丁对立 C.甲与丙相互独立 D.乙与丁相互独立
【变式1-1】抛掷一枚质地均匀的硬币两次,设事件“第1次正面朝上”,事件“第2次正面朝上”,事件“两次硬币朝上的面相同”,则下列结论正确的是( )
A.事件与事件互斥 B.事件与事件互为对立
C.事件与事件相互独立 D.
【变式1-2】一个质地均匀的正四面体玩具的四个面上分别标有数字1,2,3,4.连续抛掷这个正四面体玩具两次,并记录每次正四面体玩具朝下的面上的数字,记事件为“第一次向下的数字为1或2”,事件为“两次向下的数字之和为奇数”,则下列结论正确的是( )
A. B.事件与事件互斥
C.事件与事件相互独立 D.
【变式1-3】一盒子中装有6个编号分别为1,2,3,4,5,6的小球(小球的其余特征完全一致).从中有放回地随机取球2次,每次取1个小球.记“第1次取出的小球的编号为1”为事件,“第2次取出的小球的编号为1”为事件,“两次取出的小球的编号之和为5”为事件,“两次取出的小球的编号之和为奇数”为事件,则( )
A.事件与事件互斥 B.事件与事件相互独立
C.事件与事件相互独立 D.
【题型2 相互独立事件与互斥事件】
【例2】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2-1】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2-2】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2-3】分别掷两枚质地均匀的硬币,“第一枚为正面”记为事件A,“第二枚为正面”记为事件B,“两枚结果相同”记为事件C,那么事件A与B,A与C间的关系是( )
A.A与B,A与C均相互独立
B.A与B相互独立,A与C互斥
C.A与B,A与C均互斥
D.A与B互斥,A与C相互独立
【题型3 独立事件的乘法公式】
【例3】已知事件 与相互独立,,,则( )
A.0.9 B.0.88 C.0.76 D.0.6
【变式3-1】已知事件相互独立,且,,则( )
A.0.12 B.0.58 C.0.7 D.0.82
【变式3-2】已知事件和事件独立,若,则( )
A.0.56 B.0.76 C.0.80 D.0.96
【变式3-3】已知两个随机事件A,B相互独立,,则( )
A.0.68 B.0.76 C.0.88 D.0.98
【题型4 独立事件的实际应用】
【例4】已知甲、乙两人射击的命中率分别是和.现二人同时向同一猎物射击,发现猎物只中一枪,则甲、乙分配猎物的比例应该是( )
A. B.
C. D.
【变式4-1】2020年1月,教育部发布《关于在部分高校开展基础学科招生改革试点工作的意见》(简称“强基计划”),明确从2020年起强基计划取代原有的高校自主招生方式.某高校笔试环节要求考生参加三个科目考核,考生通过三个科目的笔试考核才能进入面试环节.考生甲通过三个科目的笔试考核的概率分别为,且每个科目考核相互独立,则甲顺利进入面试环节的概率为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】甲、乙两人独立地破译同一份密码,已知甲、乙能破译密码的概率分别为,,则密码被成功破译的概率为( )
A. B. C. D.
【变式4-3】某单位对某村的贫困户进行“精准扶贫”,若甲、乙贫困户获得扶持资金的概率分别为和,两户是否获得扶持资金相互独立,则这两户中至少有一户获得扶持资金的概率为( )
A. B. C. D.
【题型5 互斥事件、事件的相互独立性的综合应用】
【例5】在一个不透明的袋子中装有6个小球,其中有3个红球(分别标有数字1,2,3),2个黄球(分别标有数字1,2),1个白球(标有数字1).现从袋中随机一次性摸出3个小球,记事件“3个小球的颜色均不相同”, “取出的小球上的数字分别为1,2,3”, “取出的3个小球上的数字之和大于5”.
(1)求;
(2)判断事件A,B是否相互独立,并说明理由.
【变式5-1】某公司招聘员工,指定三门考试课程,有两种考试方案.
方案一:考试三门课程,至少有两门及格为考试通过;
方案二:在三门课程中,随机选取两门,这两门都及格为考试通过.
假设某应聘者对三门指定课程考试及格的概率分别是,,,且三门课程考试是否及格相互之间没有影响.求:
(1)该应聘者用方案一考试通过的概率;
(2)该应聘者用方案二考试通过的概率.
【变式5-2】某学校在元宵节前夕举行“灯谜竞猜”活动,活动分一、二两关,分别竞猜5道、20道灯谜.现有甲、乙两位选手独立参加竞猜,在第一关中,甲、乙都猜对了4道,在第二关中,甲、乙分别猜对12道、15道.
(1)从第一关的5道灯谜中任选2道,求甲都猜对的概率;
(2)假设从第二关的20道灯谜中任选一道,甲猜对该题的事件与乙猜对该题的事件相互独立,求甲、乙两人恰有一个人猜对的概率.
【变式5-3】“石头、剪刀、布”是群众喜闻乐见的一种猜拳游戏,每局比赛的游戏规则是:双方同时出拳一次,若手势不同,则“石头”胜“剪刀”、“剪刀”胜“布”、“布”胜“石头”;若手势相同,则为平局.假设每局比赛中,每人出各种手势的可能性相同.
(1)若甲、乙两人进行一局比赛,求甲获胜的概率;
(2)若甲、乙两人进行三局比赛,假设每局比赛相互独立,求甲获胜局数多于乙获胜局数的概率.
【题型6 独立事件与其他知识综合】
【例6】有三种产品,合格率分别为0.9、0.85、0.85.各抽取一件进行检验,求:
(1)恰有一件不合格品的概率;
(2)至少有两件不合格品的概率.
【变式6-1】甲、乙、丙三人进行乒乓球比赛,比赛规则如下:先通过抛掷两枚质地均匀的骰子的结果来决定第一局谁作为裁判,裁判外的两人比赛.一局结束后,败者作为下一局裁判,原裁判与胜者进行下一局比赛,按此规则共进行三局比赛,每局比赛结果相互独立且每局比赛无平局.
(1)设事件“两个骰子点数和能被3整除”,求事件A的概率;
(2)若在每一局比赛中,甲胜乙、甲胜丙的概率均为.现已决定出乙作为第一局的裁判,求甲恰好胜一局的概率.
【变式6-2】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.
【变式6-3】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.
1.若事件与事件互斥,则( )
A. B.
C. D.
2.已知为两个随机事件,,,则下列结论错误的是( )
A.若,则 B.若独立,则
C.若独立,则 D.若互斥,则
3.小李在花盆中种下2粒花卉种子,若每粒种子发芽的概率均为0.8,则这两粒种子至少有1粒发芽的概率为( )
A.0.16 B.0.32 C.0.64 D.0.96
4.若事件与相互独立,且,则的值等于( )
A.0 B. C. D.
5.甲、乙两颗卫星同时独立的监测台风.在同一时刻,甲、乙两颗卫星准确预报台风的概率分别为0.8和0.75,则在同一时刻至少有一颗卫星预报准确的概率为( )
A.0.95 B.0.6 C.0.05 D.0.4
6.随机投掷一枚质地均匀的骰子两次,记录朝上一面的点数.设事件“第一次的点数为奇数”,事件“第二次的点数为奇数”,事件“两次点数之和为奇数”,则不正确的是( )
A. B.与互斥
C.与相互独立 D.
7.已知事件,互斥,,,则__________.
8.甲、乙两人独立解同一道数学题目,甲解出这道题目的概率是,乙解出这道题目的概率是,这道题被解出的概率是______.
9.甲袋中有8个白球,4个红球;乙袋中有6个白球,6个红球,从每袋中任取一个球,则取得同色球的概率为________.
10.甲、乙、丙三人各自向同一飞机射击,设击中飞机的概率分别为0.4,0.5,0.8,如果只有一人击中,那么飞机被击落的概率是0.2;如果有两人击中,那么飞机被击落的概率是0.6;如果三人都击中,那么飞机一定被击落,求飞机被击落的概率.
11.不透明的袋子中装有红球、绿球各1个,黄球m个,这些球除颜色外完全相同,每次从袋子中有放回地随机取出1个球,且每次黄球被取出的概率为.
(1)求m的值.
(2)现进行两次取球.
(ⅰ)求恰好有一次取出黄球的概率;
(ⅱ)求这两次取出的球的颜色相同的概率.
12.甲、乙两名同学在遵义会议会址“红色研学趣味挑战赛”中轮流进行“投弹模拟”(每人每次模拟投弹一次),约定甲先投且先击中目标者获胜,一直到有人获胜或每人都已投弹3次时挑战结束.设甲每次投弹命中的概率为,乙每次投弹命中的概率为,且各次模拟投弹互不影响.
(1)求甲在本次挑战赛中获胜的概率;
(2)求挑战结束时,乙只进行了2次投弹模拟的概率.
13.为选拔运动员参加第十五届全运会,某省对名青年选手进行专项成绩考核(满分分),考核成绩的频率分布直方图如图所示.
(1)从得分在中,按,分层,采用分层随机抽样的方法抽取人,再从人中随机抽取人进行考核,求至少有人分数低于分的概率;
(2)现通过两项考核选拔参赛运动员,每项的结果分为三个等级.若在两项考核中,至少一项为级,且另一项不低于级,则获得参赛资格.已知甲、乙的考核结果互相不受影响,且甲在每项考核中取得等级的概率分别是;乙在每项考核中取得等级的概率分别是.求甲、乙能同时获得参赛资格的概率.
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