登陆注册
45088700000012

第12章 相互独立事件同时发生的概率(2)

2.解:记“任意取出的零件是合格品”为事件A,则“任意取出的零件是废品”为A。由于P(A)=23×0.03+13×0.02=0.0266

∴P(A)=1-P(A)=1-0.0266

3.解:记“n≤50选择n”为事件a,则“n>50选择n”为事件A,由对立事件的概率和等于1,有:P+3P=1,∴P=14即n≤50,选择的概率为14,n>50选择n的概率为34,又由于在不超过100的正整数中完全平方数有1、4、9、16、25、36、49、64、81、100,其中小于等于50的有7个,大于50的有3个,也就是说,n≤50时选择到一个完全平方数的概率为14×750,n>50时选择到一个完全平方数的概率为34×350,故在不超过100的正整数中选择到一个完全平方数的概率是14×750+34×350=0.08

四、总结提炼

相互独立事件的概率计算,常与互斥事件的概率计算综合运用,同时还要注意利用对立事件的概率关系简化计算。

五、布置作业

1.课本P135习题10.74,7.

2.有甲、乙、丙三名射手同时射击一个目标,命中的概率分别为0.4、0.5、0.7,试求目标被击中的概率。

参考答案

1.略。2.0.91

五、板书设计

相互独立事件同时发生的概率(二)

(一)设置情境

问题

(二)概率的和与积的互补公式

(三)例题分析

例1

例2

练习

(四)小结

第三课时

【教学目标】

了解独立重复试验的实际背景,能利用独立重复试验的概率法则进行实际计算。

【教学过程】

一、设置情境

某射手射击一次,击中目标的概率是0.9,他射击4次恰好击中3次的概率是多少?

师问:这种事件的特点是什么?你能找到计算结果的方法,并总结出规律吗?

二、探索研究

1.独立重复试验的定义

独立重复试验是在同样的条件下,重复地各次之间相互独立地进行的一种试验。在这样的试验中,每一次试验只有两种结果,即某事件要么发生,要么不发生,并且任何一次试验中发生的概率都是一样的。比如上面问题中射手每次射击之间是独立地,每次射击只有两种结果,击中和不击中,且每次击中的概率都为0.9。

2.独立重复试验的概率计算法则

在上面的问题中:

分别记在第1、2、3、4次射击中,这个射手击中目标为事件A1、A2、A3、A4,未击中目标为事件A1、A2、A3、A4,那么,射击4次,击中3次共有下面四种情况:A1·A2·A3·A4A1·A2·A3·A4

A1·A2·A3·A4A1·A2·A3·A4

上述每一种情况,都可看成是在四个位置上取3个写上A,另一个写上A,所以这些情况的种数等于从4个元素中取出3个元素的组合数C34,即4种。

由于各次射击是否击中相互之间没有影响。根据相互独立事件的概率乘法公式,前3次击中,第4次未击中的概率P(A1·A2·A3·A4)=P(A1)·P(A2)·P(A3)·P(A4)

=0.9×0.9×0.9×(1-0.9)

=0.93×(1-0.9)4-3

同理:P(A1·A2·A3·A4)=P(A1·A2·A3·A4)=P(A1·A2·A3·A4)=0.93×(1-0.9)4-3

因为这四种情况彼此互斥,根据互斥事件的概率加法公式,射击4次,击中了3次的概率P=(A1·A2·A3·A4)+P(A1·A2·A3·A4)+(A1·A2·A3·A4)

=C34×0.93×(1-0.9)4-3

≈0.29

上面的问题中,4次射击可以看成是进行4次独立重复试验。

一般地,如果在一次试验中某事件发生的概率是P,那么在n次独立重复试验中,这个事件恰好发生k次的概率为Pn(k)=CknPk(1-P)n-k

由于上式右端恰好是下面二项展开式

[(1-P)+P]n

=C0n(1-P)n+C1n(1-P)n-1+…+Ckn(1-P)n-kPk+…+cnnPn的一般项,故又称为二次分布公式。

3.例题分析

例1某气象站天气预报的准确率为80%。计算(结果保留两个有效数字):(1)5次预报中恰有4次准确的概率;(2)5次预报中至少有4次准确的概率。

解:5次预报相当于5次独立重复试验。

(1)P5(4)=C45×0.84×(1-0.8)5-4=5×0.84×0.2≈0.41

(2)P=P5(4)+P5(5)=C45×0.84×(1-0.8)5-4+C55×0.85×(1-0.8)0≈0.74

例2某城市的发电厂有5台发电机组,每台机组在一个季度里停机维修率为14。已知两台以上机组停机维修,将造成城市缺电。计算:(1)该城市在一个季度里停电的概率;

(2)该城市在一个季度里缺电的概率。

解:(1)该城市停电必须5台机组都停电维修,所以停电的概率是P5(5)=C551451-140=11024

(2)当3台或4台机组停电维修时,该城市将缺电,所以缺电的概率是P5(3)+P5(4)=C351431-142+C451441-14

10×143×942+5×144×34

=1051024.

三、演练反馈

1.设在四次独立重复试验中A事件至少发生一次的概率为8081,试求在一次试验中事件A发生的概率。

(由一名学生板演后,教师讲解)

2.已知某类型的高射炮在它们控制的区域内击中具有某种速度敌机的概率为20%。

(1)假定有5门这种高射炮控制某个区域,求敌机进入这个区域后被击中的概率。

(2)要使敌机一旦进入这个区域后有90%以上的可能被击中,需至少布置几门这类高射炮?

(学生练习后,教师讲解)。

3.某人向某个目标射击,直至击中目标为止,每次射击击中目标的概率为13,求在每n次才击中目标的概率,并证明这样无限继续下去,目标迟早被击中。

参考答案

1.解:设在一次试验中事件A发生的概率为P,则P(A)=1-P,4次试验中事件A都不发生的概率为(1-P)4,于是:1-(1-P)4=8081则(1-P)4=181∴P=23即一次试验中事件A发生的概率为23.

2.解:(1)设敌机被各炮击中的事件分别为A1、A2、A3、A4、A5,那么5门炮都未击中敌机的事件C=A1·A2·A3·A4·A5

因各炮射击的结果是相互独立的,所以

P(C)=P(A1)·P(A2)·P(A3)·P(A4)·P(A5)

[P(A)]5=[1-P(A)]5

=1-155=455

因此敌机被击中的概率

P(C)=1-P(C)=1-455=21013125≈0.67

(2)设至少需要布置n门这类高射炮才能有90%以上的可能击中敌机,由(1)可得:1-810>910即8n<10n-1

两边取常用对数,并整理得

n>11-3lg2≈11-3×3010≈10.3

∴n≥11

即至少需要布置这类高射炮11门才能有90%以上的可能击中敌机。

3.解:设第n次才击中目标,那么前n-1次均未击中,其概率为1-13n-1·13=13·23n-1(n=1,2,3)

如此无限下去,则击中目标的概率为

limn→∞1-23nn=1

∴目标迟早被击中。

四、总结提炼

独立重复试验在实际问题中是很多的,研究独立重复试验,计算在n次独立重复试验中某事件恰好发生k次的概率,在理论上与实践上都是十分有用的。在推导n次独立重复试验中某事件恰好发生k次的概率的计算公式时,概率的加、乘运算和组合知识都用到了,可以说概率知识在这里得到了复习和综合。

五、板书设计

相互独立事件同时发生的概率(三)

(一)设置情境

问题

(二)独立重复试验

(三)例题分析

例1

例2

练习

(四)小结

【习题精选】

一、选择题

1.甲盒中有200个螺杆,其中有160个A型的,乙盒中有240个上螺母,其中有180个A型的,现从甲、乙两盒中各任取一个,则能配成A型的螺栓概率为。

A.120B.1516C.35D.1920

2.流星穿过大气层落在地面上的概率为0.002,则流星数量为10个的流星群穿过大气层有4个落在地面上的概率约为

A.3.32×10-5B.3.32×10-8

C.6.64×10-5D.6.64×10-8

3.有10门炮同时向目标各发射一发炮弹,如果每门炮的命中率都是0.1,则目标被击中的概率约为

A.0.45B.0.55C.0.65D.0.75

4.某人参加一次考试,若五道题中解对四题则为及格,已知他的解题正确率为35,则他及格的概率是。

A.2433125B.8103125C.10573125D.10533125

二、填空题

5.从甲、乙、丙三种零件中各取1件组成某产品,所用三零件必须是正品,所得产品才是合格品。已知三种零件的次品率分别为2%,3%,5%,则产品的次品率是。

6.两台独立在两地工作的雷达,每台雷达发现飞行目标的概率分别为0.9和0.85,则有且仅有1台雷达发现飞行目标的概率为。

7.一袋中有8个白球,4个红球;另一袋中,有6个白球,6个红球。从每袋中任取一个球,则取得颜色相同的球的概率是。

三、解答题

8、对贮油器进行8次独立射击,若第一次命中只能使汽油流出而不燃烧,第二次命中才能使汽油燃烧起来。每次射击命中目标的概率为0.2,求汽油燃烧起来的概率。

9.如图,已知电路中4个开关闭合的概率都是12,且是互相独立的,求灯亮的概率。

10.设有两架高射炮,每一架击中飞机的概率都是0.6,试求同时射击一发炮弹而命中飞机的概率是多少?又若一架敌机侵犯,要以0.99的概率击中它,问需要多少架高射炮?

11.一个工人看管8部同一类型的机器,在一小时内四部机器需要工人照看的概率等于13,求下列事件的概率。求(1)一小时内,8部机器中有4部需要工人照看;(2)一小时内,需要工人照看的机器不多于6部。

参考答案

一、选择题

1.C;2.B;3.C;4.D;

二、填空题

5.0.0969;6.0.22;7.12;三、解答题

8.解:使汽油燃起来至少需要在这8次射击中有2次命中,故其概率为:P=P8(2)+P8(3)+P8(4)+…+P8(8)

=1-P8(0)-P8(1)

=-1(0.88+C18×0.2×0.87)

≈0.516

9.解:证A、B、C、D这4个开关闭合分别为事件A,B,C,D,记A与B至少有一个不闭合为事件E,则P(E)=P(A·B)+P(A·B)=34。亮灯的概率为P,则P=1-P(E)P(C)·P(D)=1-316=1316。

10.解:两架高射炮同时射击一发炮弹而命中飞机,有两种情况:两发炮弹恰有一发命中或两发炮弹都命中,所以P=C12P(1-P)+C22P2=2×0.6×0.4+0.62=0.84。

设需要n架高射炮,同时发射一发炮弹命中飞机的概率为0.99。

则P=1-P未命中飞机=1-C0nP0(1-P)n=1-0.4n=0.99所以n≈5。

11.解:(1)因为在一小时内,每台机器需要工人照看的概率都是13。一小时内,8部机器中有4部需要工人照看,即为在8次独立重复试验中这个事件恰好发生4次。

所以P=C48·134·1-134=11206561。

(2)一小时内,需要工人照看的机器不多于6部的对立事件为有7部机器或8部机器需要工人照看。

所以P=1-P8(7)-P8(8)=1-C78137·1-13-C881-138=53796561

同类推荐
  • 大学生就业指导与职业规划

    大学生就业指导与职业规划

    本书通过实例及就业形势,介绍什么是职业规划、如何进行职业规划,以及职业能力培养、就业环境、职业要求、就业市场、就业程序、就业信息收集、求职方法与技巧、自主创业、法律保护等一般规律与技巧。本书内容新颖实用,通俗易懂,可读性高,趣味性强,对大学生就业与职业规划具有较强的借鉴性,有利于大学生就业和设计出适合自己的明媚灿烂的职业生涯。本书是高职高专院校学生进行职业规划的实用宝典,也可作为千千万万想在职场上做出成就的职业人士的成功指南。
  • 艺术的故事

    艺术的故事

    饮誉世界数十年的美育经典,入选教育部推荐“中小学生基础阅读书目”美国图书馆协会、美国读物协会获奖作品入选“美国中小学人文启蒙必读书目”“美国国务院推荐驻外机构学校教材”科普大师房龙写给青少年的世界艺术入门书,培养孩子艺术素养的家庭必备藏书,一段恢弘壮美的文明之旅,让世界各地好玩有趣的历史、古迹、艺术瑰宝……统统开口说话。
  • 学生风俗描写范文阅读与指导(下)

    学生风俗描写范文阅读与指导(下)

    本套书从服务于学生作文的目的出发,提供了学生有效阅读的不同范文,主要包括肖像描写、语言描写、行动描写、心理描写、场面描写、景物描写、风俗描写、叙述方式、抒情方式、话题表达等类文章,同时还提供了相应的阅读与写作把握方法等,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性,能够全面提高广大学生的阅读和作文能力。
  • 新编中国文学批评发展史

    新编中国文学批评发展史

    本书侧重从整个发展史的角度来叙述中国文学批评史,注重与思想史、哲学史以及美学等相邻人文学科的联系,并从学术史的整理与论述层面,说明古代文论与现代文论之间的内在联系,力图使中国文学批评史的讲授走出以往的静观模式。全书详略分明,语言简约凝炼,非常适合实际的讲授和学习。
  • 安全健康教育综合读本6

    安全健康教育综合读本6

    《安全健康教育综合读本6》心理健康健康的概念古而有之。最初,人们所说的健康是指身体健康,强调身体没有缺陷和疾病。随着社会的发展和科学技术的进步,人们对身体的认识不断深化,从而深刻地意识到人体是生理与心理的统一体。心理健康是健康概念中不可分割的组成部分。1946年在第三届国际心理卫生大会上,心理健康被界定为:“心理健康是指在身体、智能以及情感上与他人的心理不相矛盾的范围内,将个人心境发展成最佳的状态。”这个定义强调如果一个人与其他人比较,符合同年龄阶段大多数人的心理发展水平,那么这个人的心理状态就是健康的,反之就是不健康的。
热门推荐
  • 斗罗之不正经道士

    斗罗之不正经道士

    嗯……大概就是一个道士,穿越到斗罗了。因为是“道士”,所以不学唐三的武功,同样不拜大师,主角会的东西比较杂,另外尽量保证原创人物,剧情代入原著能完美拼接。
  • 此去经年依然是你

    此去经年依然是你

    米西喜欢的高冷范男神竟然是幼稚鬼。赵挺心动的呆萌女孩居然要当女强人。最初被你的表面打动,熟悉了你的内在却更爱你。PS:高中萌动,数年后才开始,男女主的反射弧长到亲妈都嫌弃。
  • 师尊如画

    师尊如画

    帝诀尘十岁前,在街头当乞丐,受尽他人的侮辱。十岁时,在街头被澜樰宗的掌门人捡了回去,给一个小了自己两三个月的“师尊”当弟子。当时心里满是不欢喜。十岁后,帝诀尘在自家师尊强悍的实力面前说不出话来,表示自家师尊还是很厉害的,惹不起。十五岁时帝诀尘发现,自己好像并不讨厌自家师尊,后来发现,自己的师尊似乎一直都不是“他”,而是“她”。女扮男装清冷师尊×乖巧狼狗戏精徒弟武侠小说,不知道能不能写好,先写着走吧,不喜勿喷,但是建议还是接受的。
  • 南柯梦:契约皇后

    南柯梦:契约皇后

    柳絮儿,嫣美倾心的纯女子,曾经和自己青梅竹马的皓飞哥哥定下他为皇上她为皇后的盟约。可是,世事多变,她做了别人的妻子,而另一个男人也扰乱了她的心绪,最后,她该何去何从呢?是依旧跟着定下婚约的皓飞哥哥,还是选择扰心之人,远走高飞。
  • 无法的世界

    无法的世界

    那一年,各种奇思特异的能力纷至沓来,大片中的变种时代似乎来临。。。这一年,主角顾也终于熬到高中毕业,梦想的超长假期似乎并没有那么简单的交给他。。。
  • 重生之机械战神

    重生之机械战神

    一个天才机械工程师因为意外从而穿越到异界的故事,他会经历一些什么样的传奇呢?让我们拭目以待吧!
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 九爻剑传

    九爻剑传

    祝爻十岁以前是个捡垃圾的,二十岁后她再次重操旧业,只是,这一次她是在修仙界里捡垃圾……漫漫仙路,唯有道心,伴我长生。
  • 余生欠我一个他

    余生欠我一个他

    萧可这一生,说实话就像是戏剧一样,经历了那么多,最终还是弯弯绕绕回到了最初刚开始,最初的单纯已经不负存在,只剩下生活的琐碎。