NCERT解决方案 11年级数学第16章:概率24 Sept 2024 | 阅读38分钟 练习 16.1在以下1至7题的每一题中,请描述指示性实验的样本空间 1. 抛硬币三次。 解决方案 抛1枚硬币的样本空间 = {H, T} ⇒ 2种结果 抛1枚硬币三次的结果 = 23 = 8 所需的样本空间 = {HHH, HHT, HTH, HTT, THH, THT, TTH, TTT} 2. 掷骰子两次。 解决方案 掷骰子的样本空间 = {1, 2, 3, 4, 5, 6} ⇒ 6种结果 掷骰子两次的结果 = 62= 36 所需的样本空间 = {(1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (1, 6), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (2, 5), (2, 6), (3, 1), (3, 2), (3, 3)(3, 4), (3, 5), (3, 6), (4, 1), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (4, 6), (5, 1), (5, 2), (5, 3), (5, 4), (5, 5), (5, 6), (6, 1), (6, 2), (6, 3), (6, 4), (6, 5), (6, 6)} 3. 抛硬币四次。 解决方案 抛1枚硬币的样本空间 = {H, T} ⇒ 2种结果 抛1枚硬币四次的结果 = 24 = 16 所需的样本空间 = {HHHH, THHH, HTHH, HHTH, HHHT, TTTT, HTTT, THTT, TTHT, TTTH, TTHH, HHTT, THTH, HTHT, THHT, HTTH} 4. 抛硬币并掷骰子。 解决方案 抛1枚硬币的样本空间 = {H, T} ⇒ 2种结果 掷骰子的样本空间 = {1, 2, 3, 4, 5, 6} ⇒ 6种结果 抛硬币并掷骰子的结果 = 2 × 6 = 12 所需的样本空间 = {(H, 1), (H, 2), (H, 3), (H, 4), (H, 5), (H, 6), (T, 1), (T, 2), (T, 3), (T, 4), (T, 5), (T, 6)} 5. 抛硬币,然后只有在硬币出现正面时才掷骰子。 解决方案 掷骰子的样本空间 = {1, 2, 3, 4, 5, 6} ⇒ 6种结果 抛1枚硬币的样本空间 = {H, T} ⇒ 2种结果 但只有在硬币投掷结果为正面时才掷骰子。因此, 可能的事件数 = 1 × 6 + 1 = 7 所需的样本空间 = {(H, 1), (H, 2), (H, 3), (H, 4), (H, 5), (H, 6), (T)} 6. 房间X中有2个男孩和2个女孩,房间Y中有1个男孩和3个女孩。指定一个房间并选择一个人进行实验的样本空间。 解决方案 设b1和b2为X房间的男孩,g1和g2为X房间的女孩。 设b3为Y房间的男孩,g3、g4和g5为Y房间的女孩。 如果选择房间X 样本空间 = {(X, b1), (X, b2), (X, g1), (X, g2)} 如果选择房间Y 样本空间 = {(Y, b3), (Y, g3), (Y, g4), (Y, g5)} 因此, 所需的样本空间 = {(X, b1), (X, b2), (X, g1), (X, g2), (Y, b3), (Y, g3), (Y, g4), (Y, g5)} 7. 一个红色的骰子,一个白色的骰子和一个蓝色的骰子放在一个袋子里。随机选择一个骰子并掷出,记录其颜色和最上面数字。描述样本空间。 解决方案 设红色骰子为R,白色骰子为W,蓝色骰子为B。 掷骰子的样本空间 = {1, 2, 3, 4, 5, 6} ⇒ 6种结果 选择并掷出一个骰子的总可能结果 = 6 × 3 = 18 所需的样本空间 = {(R, 1), (R, 2), (R, 3), (R, 4), (R, 5), (R, 6), (W, 1), (W, 2), (W, 3), (W, 4), (W, 5), (W, 6) (B, 1), (B, 2), (B, 3), (B, 4), (B, 5), (B, 6)} 8. 一个实验包括记录有两个孩子的家庭的性别构成。
解决方案 设男孩表示为B,女孩表示为G。 (i) 如果我们关心按出生顺序是男孩还是女孩,则样本空间 = {GG, BB, BG, GB} (ii) 如果我们关心家庭中有多少个女孩,则样本空间 = {2, 1, 0} 9. 一个盒子包含1个红球和3个相同的白球。连续随机抽取两个球,不放回。写出此实验的样本空间。 解决方案 设抽取红球的事件为R,抽取白球的事件为W。 不放回地连续抽取两个球的总可能结果 = 22- 1 = 3 所需的样本空间 = {WW, WR, RW} 10. 一个实验包括抛硬币,然后第二次再抛一次,如果出现正面。如果第一次投掷出现反面,则掷一次骰子。找出样本空间。 解决方案 掷骰子的样本空间 = {1, 2, 3, 4, 5, 6} ⇒ 6种结果 抛1枚硬币的样本空间 = {H, T} ⇒ 2种结果 如果出现正面 样本空间 = {HH, HT} 如果出现反面 样本空间 = {(T, 1), (T, 2), (T, 3), (T, 4), (T, 5), (T, 6)} 因此, 所需的样本空间 = {HH, HT, (T, 1), (T, 2), (T, 3), (T, 4), (T, 5), (T, 6)} 11. 假设从一批产品中随机选择3个灯泡。测试每个灯泡并将其分类为有缺陷(D)或无缺陷(N)。写出此实验的样本空间。 解决方案 一个灯泡可能是有缺陷或无缺陷的,即它在测试时有两种可能的结果。 测试3个灯泡的总可能结果 = 23 = 8 所需的样本空间 = {DDD, DDN, DND, DNN, NDD, NDN, NND, NNN} 12. 抛硬币。如果结果是正面,则掷骰子。如果骰子显示偶数,则再次掷骰子。实验的样本空间是什么? 解决方案 掷骰子的样本空间 = {1, 2, 3, 4, 5, 6} ⇒ 6种结果 抛1枚硬币的样本空间 = {H, T} ⇒ 2种结果 如果出现正面 情况I:骰子上出现奇数 总可能结果 = 1 × 3 = 3 样本空间 = {(H, 1), (H, 3), (H, 5)} 情况II:骰子上出现偶数 总可能结果 = 1 × 3 × 6 = 18 样本空间 = {(H, 2, 1), (H, 2, 2), (H, 2, 3), (H, 2, 4), (H, 2, 5), (H, 2, 6), (H, 4, 1), (H, 4, 2), (H, 4, 3), (H, 2, 4), (H, 4, 5), (H, 4, 6), (H, 6, 1), (H, 6, 2), (H, 6, 3), (H, 6, 4), (H, 6, 5), (H, 6, 6)} 如果出现反面 样本空间 = {T} 因此, 所需的样本空间 = {(H, 1), (H, 3), (H, 5), (H, 2, 1), (H, 2, 2), (H, 2, 3), (H, 2, 4), (H, 2, 5), (H, 2, 6), (H, 4, 1), (H, 4, 2), (H, 4, 3), (H, 2, 4), (H, 4, 5), (H, 4, 6), (H, 6, 1), (H, 6, 2), (H, 6, 3), (H, 6, 4), (H, 6, 5), (H, 6, 6), (T)} 13. 在四个纸片上分别写有数字1、2、3和4。将纸片放入一个盒子中并充分混合。一个人一次从盒子中抽取两个纸片,不放回。描述实验的样本空间。 解决方案 第一个纸片可以从4个纸片中抽取,第二个纸片可以从盒中剩余的3个纸片中抽取。 总可能结果 = 4 × 3 = 12 所需的样本空间 = {(1, 2), (1, 3), (1, 4), (2, 1), (2, 3), (2, 4), (3, 1), (3, 2), (3, 4), (4, 1), (4, 2), (4, 3)} 14. 一个实验包括掷骰子,然后如果骰子上的数字是偶数,则抛一次硬币。如果骰子上的数字是奇数,则抛两次硬币。写出此实验的样本空间。 解决方案 掷骰子的样本空间 = {1, 2, 3, 4, 5, 6} ⇒ 6种结果 抛1枚硬币的样本空间 = {H, T} ⇒ 2种结果 如果骰子上的数字是偶数 样本空间 = {(2, H), (4, H), (6, H), (2, T), (4, T), (6, T)} 如果骰子上的数字是奇数 样本空间 = {(1, H, H), (3,H,H), (5, H, H), (1, H, T), (3, H, T), (5, H, T), (1, T, H), (3, T, H), (5, T, H), (1, T, T), (3, T, T), (5, T, T)} 因此, 所需的样本空间 = {(2, H), (4, H), (6, H), (2, T), (4, T), (6, T), (1, H, H), (3,H,H), (5, H, H), (1, H, T), (3, H, T), (5, H, T), (1, T, H), (3, T, H), (5, T, H), (1, T, T), (3, T, T), (5, T, T)} 15. 抛硬币。如果出现反面,则从一个包含2个红球和3个黑球的盒子中抽取一个球。如果出现正面,则掷骰子。找出此实验的样本空间。 解决方案 设抽取红球的事件表示为R1、R2,抽取蓝球的事件表示为B1、B2、B3。 掷骰子的样本空间 = {1, 2, 3, 4, 5, 6} ⇒ 6种结果 抛1枚硬币的样本空间 = {H, T} ⇒ 2种结果 如果硬币出现反面 样本空间 = {(T, R1), (T, R2), (T, B1), (T, B 2), (T, B3)} 如果硬币出现正面 样本空间 = {(H, 1), (H, 2), (H, 3), (H, 4), (H, 5), (H, 6)} 因此, 所需的样本空间 = {(T, R1), (T, R2), (T, B1), (T, B 2), (T, B3), (H, 1), (H, 2), (H, 3), (H, 4), (H, 5), (H, 6)} 16. 连续掷骰子,直到出现六。此实验的样本空间是什么? 解决方案 掷骰子的样本空间 = {1, 2, 3, 4, 5, 6} ⇒ 6种结果 骰子被反复掷出,直到出现6。所以, 第一次掷出6的样本空间 = {6} 第二次掷出6的样本空间 = {(1, 6), (2, 6), (3, 6), (4, 5), (5, 6)} 第三次掷出6的样本空间 = {(1, 1, 6), (1, 2, 6), (1, 3, 6), (1, 4, 5), (1, 5, 6), (2, 1, 6), (2, 2, 6), (2, 3, 6), (2, 4, 5), (2, 5, 6), (3, 1, 6), (3, 2, 6), (3, 3, 6), (3, 4, 5), (3, 5, 6), (4, 1, 6), (4, 2, 6), (4, 3, 6), (4, 4, 5), (4, 5, 6), (5, 1, 6), (5, 2, 6), (5, 3, 6), (5, 4, 5), (5, 5, 6)} 这可以无限次地进行下去。因此,样本空间也将是不确定的。 所需的样本空间 = {(1, 6), (2, 6), (3, 6), (4, 5), (5, 6), (1, 1, 6), ...} 练习 16.21. 掷骰子。设E为“骰子显示4”的事件,F为“骰子显示偶数”的事件。E和F是互斥事件吗? 解决方案 掷骰子的样本空间 = S = {1, 2, 3, 4, 5, 6} 事件E“骰子显示4”的样本空间 = {4} 事件F“骰子显示偶数”的样本空间 = {2, 4, 6} E ∩ F = {4} ≠ φ 因此,E和F不是互斥事件。 2. 掷骰子。描述以下事件 (i) A:小于7的数字 (ii) B:大于7的数字 (iii) C:3的倍数 (iv) D:小于4的数字 (v) E:大于4的偶数 (vi) F:不小于3的数字 还求 A ∪ B, A ∩ B, B ∪ C, E ∩ F, D ∩ E, A - C, D - E, E ∩ F′, F′。 解决方案 掷骰子的样本空间 = S = {1, 2, 3, 4, 5, 6} (i) A:小于7的数字 A的样本空间 = {1, 2, 3, 4, 5, 6} (ii) B:大于7的数字 B的样本空间 = φ (iii) C:3的倍数 C的样本空间 = {3, 6} (iv) D:小于4的数字 D的样本空间 = {1, 2, 3} (v) E:大于4的偶数 E的样本空间 = {6} (vi) F:不小于3的数字 F的样本空间 = {3, 4, 5, 6} A ∪ B = {1, 2, 3, 4, 5, 6} A ∩ B = φ B ∪ C = {3, 6} E ∩ F = {6} D ∩ E = φ A - C = {1, 2, 4, 5} D - E = {1, 2, 3} E ∩ F' = {6} ∩ {1, 2} = φ F' = S - F = {1, 2} 3. 一个实验包括掷一对骰子并记录出现的数字。描述以下事件 A:总和大于8,B:两个骰子中的任何一个出现2 C:总和至少为7且是3的倍数。 这些事件中的哪些是互斥的? 解决方案 掷骰子的样本空间 = {1, 2, 3, 4, 5, 6} 掷两个骰子的样本空间 = S = { (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (1, 6), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (2, 5), (2, 6), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4), (3, 5), (3, 6), (4, 1), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (4, 6), (5, 1), (5, 2), (5, 3), (5, 4), (5, 5), (5, 6), (6, 1), (6, 2), (6, 3), (6, 4), (6, 5), (6, 6) } A:总和大于8 A的样本空间 = {(3, 6), (4, 5), (4, 6), (5, 4), (5, 5), (5, 6), (6, 3), (6, 4), (6, 5), (6, 6)} 骰子上出现的数字的总和大于8的有9、10、11和12。 B:两个骰子中的任何一个出现2 B的样本空间 = {(1, 2), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (2, 5), (2, 6), (3, 2), (4, 2), (5, 2), (6, 2)} 2可以出现在第一个骰子上,或者第二个骰子上,或者两个骰子上。 C:总和至少为7且是3的倍数 C的样本空间 = {(3, 6), (4, 5), (6, 3), (6, 6)} 骰子上出现的数字的总和至少为7且是3的倍数的有9和12。 检查A和B A ∩ B = φ 因此,A和B是互斥的。 检查B和C B ∩ C = φ 因此,B和C是互斥的。 检查A和C A ∩ C = {(3, 6), (4, 5), (6, 3), (6, 6)} 因此,A和C不是互斥的。 4. 同时抛三枚硬币。设A表示事件“出现三个正面”,B表示事件“出现两个正面和一个反面”,C表示事件“出现三个反面”,D表示事件“第一个硬币出现正面”。哪些事件是 (i) 互斥的? (ii) 简单的? (iii) 复合的? 解决方案 抛三枚硬币的样本空间 = S = {HHH, HHT, HTH, HTT, THH, THT, TTH, TTT} A:出现三个正面 A的样本空间 = {HHH} B:出现两个正面和一个反面 B的样本空间 = {HHT, HTH, THH} C:出现三个反面 C的样本空间 = {TTT} D:第一个硬币出现正面 D的样本空间 = {HHH, HHT, HTH, HTT} (i) A ∩ B = φ 因此,A和B是互斥的。 A ∩ C = φ 因此,A和C是互斥的。 A ∩ D = {HHH} 因此,A和D不是互斥的。 B ∩ C = φ 因此,B和C是互斥的。 B ∩ D = {HHT, HTH} 因此,B和D不是互斥的。 C ∩ D = φ 因此,C和D是互斥的。 (ii) 事件A和C的样本空间中只有一个样本点。因此,A和C都是简单事件。 (iii) 事件B和D的样本空间中有多个样本点。因此,B和D都是复合事件。 5. 抛三枚硬币。描述
解决方案 抛三枚硬币的样本空间 = S = {HHH, HHT, HTH, HTT, THH, THT, TTH, TTT} (i) 事件A的样本空间:“出现三个正面” = {HHH} 事件B的样本空间:“出现三个反面” = {TTT} A ∩ B = φ 因此,“出现三个正面”和“出现三个反面”是两个互斥事件。 (ii) 事件A的样本空间:“出现三个正面” = {HHH} 事件B的样本空间:“出现三个反面” = {TTT} 事件C的样本空间:“至少出现一个正面和一个反面” = {HHT, HTH, HTT, THH, THT, TTH} A ∩ B = φ B ∩ C = φ A ∩ C = φ A ∪ B ∪ C = {HHH, HHT, HTH, HTT, THH, THT, TTH, TTT} = S 因此,这些事件是互斥且穷尽的。 (iii) 事件A的样本空间:“出现三个正面” = {HHH} 事件B的样本空间:“至少出现一个正面” = {HHH, HHT, HTH, HTT, THH, THT, TTH} A ∩ B = {HHH} ≠ φ 因此,“出现三个正面”和“至少出现一个正面”是两个不互斥的事件。 (iv) 事件A的样本空间:“出现三个正面” = {HHH} 事件B的样本空间:“出现三个反面” = {TTT} A ∩ B = φ A ∪ B = {HHH, TTT} ≠ S 因此,“出现三个正面”和“出现三个反面”是两个互斥但不穷尽的事件。 (v) 事件A的样本空间:“出现三个正面” = {HHH} 事件B的样本空间:“出现三个反面” = {TTT} 事件C的样本空间:“出现两个反面” = {HTT, THT, TTH} A ∩ B = φ B ∩ C = φ A ∩ C = φ A ∪ B ∪ C = {HHH, HTT, THT, TTH, TTT} ≠ S 因此,这些事件是互斥但不是穷尽的。 6. 掷两个骰子。事件A、B和C如下 A:第一个骰子出现偶数。 B:第一个骰子出现奇数。 C:骰子上的数字之和 ≤ 5。 描述事件 (i) A′ (ii) 非B (iii) A或B (iv) A且B (v) A但非C (vi) B或C (vii) B且C (viii) A ∩ B′ ∩ C′ 解决方案 掷两个骰子的样本空间 = S = { (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (1, 6), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (2, 5), (2, 6), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4), (3, 5), (3, 6), (4, 1), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (4, 6), (5, 1), (5, 2), (5, 3), (5, 4), (5, 5), (5, 6), (6, 1), (6, 2), (6, 3), (6, 4), (6, 5), (6, 6) } (i) A:第一个骰子出现偶数 A = {(2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (2, 5), (2, 6), (4, 1), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (4, 6), (6, 1), (6, 2), (6, 3), (6, 4), (6, 5), (6, 6)} A' = S - A = {(1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (1, 6), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4), (3, 5), (3, 6), (5, 1), (5, 2), (5, 3), (5, 4), (5, 5), (5, 6)} (ii) B:第一个骰子出现奇数 B = {(1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (1, 6), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4), (3, 5), (3, 6), (5, 1), (5, 2), (5, 3), (5, 4), (5, 5), (5, 6)} 非B = B' = S - B = {(2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (2, 5), (2, 6), (4, 1), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (4, 6), (6, 1), (6, 2), (6, 3), (6, 4), (6, 5), (6, 6)} = A (iii) A或B = A ∪ B = { (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (1, 6), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (2, 5), (2, 6), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4), (3, 5), (3, 6), (4, 1), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (4, 6), (5, 1), (5, 2), (5, 3), (5, 4), (5, 5), (5, 6), (6, 1), (6, 2), (6, 3), (6, 4), (6, 5), (6, 6) } = S (iv) A且B = A ∩ B = φ (v) C:骰子上的数字之和 ≤ 5 C = {(1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (3, 1), (3, 2), (4, 1)} A但非C = A - C = {(2, 4), (2, 5), (2, 6), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (4, 6), (6, 1), (6, 2), (6, 3), (6, 4), (6, 5), (6, 6)} (vi) B或C = B ∪ C = {(1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (1, 6), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4), (3, 5), (3, 6), (5, 1), (5, 2), (5, 3), (5, 4), (5, 5), (5, 6)} (vii) B且C = B ∩ C = {(1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (3, 1), (3, 2)} (viii) C' = S - C = {(1, 5), (1, 6), (2, 4), (2, 5), (2, 6), (3, 3), (3, 4), (3, 5), (3, 6), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (4, 6), (5, 1), (5, 2), (5, 3), (5, 4), (5, 5), (5, 6), (6, 1), (6, 2), (6, 3), (6, 4), (6, 5), (6, 6)} A ∩ B' ∩ C' = A ∩ A ∩ C' = A ∩ C' = {(2, 4), (2, 5), (2, 6), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (4, 6), (6, 1), (6, 2), (6, 3), (6, 4), (6, 5), (6, 6)} 7. 参考上面的问题6,陈述对错:(给出你的答案理由)
解决方案 掷两个骰子的样本空间 = S = { (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (1, 6), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (2, 5), (2, 6), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4), (3, 5), (3, 6), (4, 1), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (4, 6), (5, 1), (5, 2), (5, 3), (5, 4), (5, 5), (5, 6), (6, 1), (6, 2), (6, 3), (6, 4), (6, 5), (6, 6) } A:第一个骰子出现偶数 A = {(2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (2, 5), (2, 6), (4, 1), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (4, 6), (6, 1), (6, 2), (6, 3), (6, 4), (6, 5), (6, 6)} B:第一个骰子出现奇数 B = {(1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (1, 6), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4), (3, 5), (3, 6), (5, 1), (5, 2), (5, 3), (5, 4), (5, 5), (5, 6)} C:骰子上的数字之和 ≤ 5 C = {(1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (3, 1), (3, 2), (4, 1)} (i) A ∩ B = φ A和B是互斥的。 因此,给出的陈述是正确的。 (ii) A ∩ B = φ A ∪ B = { (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (1, 6), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (2, 5), (2, 6), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4), (3, 5), (3, 6), (4, 1), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (4, 6), (5, 1), (5, 2), (5, 3), (5, 4), (5, 5), (5, 6), (6, 1), (6, 2), (6, 3), (6, 4), (6, 5), (6, 6) } = S A和B是互斥且穷尽的。 因此,给出的陈述是正确的。 (iii) B' = S - B = {(2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (2, 5), (2, 6), (4, 1), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (4, 6), (6, 1), (6, 2), (6, 3), (6, 4), (6, 5), (6, 6)} = A 因此,给出的陈述是正确的。 (iv) A ∩ C = {(2, 1), (2, 2), (2, 3), (4, 1)} ≠ φ A和C不是互斥的。 因此,给出的陈述是错误的。 (v) A ∩ B' = A ∩ A = A ≠ φ 因此,给出的陈述是错误的。 A' = S - A = {(1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (1, 6), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4), (3, 5), (3, 6), (5, 1), (5, 2), (5, 3), (5, 4), (5, 5), (5, 6)} = B A' ∩ B' = φ A'和B'是互斥的。 B' ∩ C = {(2, 1), (2, 2), (2, 3), (4, 1)} ≠ φ B'和C不是互斥的。 A' ∩ C = {(1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (3, 1), (3, 2)} ≠ φ A'和C不是互斥的。 因此,给出的陈述是错误的。 练习 16.31. 以下哪项不能为样本空间S = {ω1, ω2, ω3, ω4, ω5, ω6, ω7}的结果分配有效概率。
解决方案 (a) 每个结果的概率都大于0且小于1。 所有概率之和 = 0.1 + 0.01 + 0.05 + 0.03 + 0.01 + 0.2 + 0.6 = 1 这是一个有效的概率分配。 (b) 每个结果的概率都大于0且小于1。 所有概率之和 = 1/7 + 1/7 + 1/7 + 1/7 + 1/7 + 1/7 + 1/7 = 7/7 = 1 这是一个有效的概率分配。 (c) 每个结果的概率都大于0且小于1。 所有概率之和 = 0.1 + 0.2 + 0.3 + 0.4 + 0.5 + 0.6 + 0.7 = 2.8 ≠ 1 此概率分配无效。 (d) 并非每个结果的概率都大于0且小于1。 此概率分配无效。 (e) 每个结果的概率都大于0且小于1。 所有概率之和 = 1/14 + 2/14 + 3/14 + 4/14 + 5/14 + 6/14 + 15/14 = 36/14 ≠ 1 此概率分配无效。 2. 抛硬币两次,至少出现一次反面的概率是多少? 解决方案 每次抛硬币都可以出现正面或反面。所以, 抛硬币两次的样本空间 = S = {HH, HT, TH, TT} ⇒ 4种结果 P (至少出现一次反面) = 有利结果数/总结果数 = 3/4 = 0.75 3. 掷骰子,求以下事件的概率
解决方案 掷骰子的样本空间 = S = {1, 2, 3, 4, 5, 6} ⇒ 6种结果 (i) S中素数的样本空间 = {2, 3, 5} ⇒ 3种结果 P (出现素数) = 3/6 = 0.5 (ii) S中大于或等于3的数字的样本空间 = {3, 4, 5, 6} ⇒ 4种结果 P (出现大于或等于3的数字) = 4/6 = 0.66 (iii) S中小于或等于1的数字的样本空间 = {1} ⇒ 1种结果 P (出现小于或等于1的数字) = 1/6 = 0.16 (iv) S中大于6的数字的样本空间 = φ ⇒ 0种结果 P (出现大于6的数字) = 0/6 = 0 (v) S中小于6的数字的样本空间 = {1, 2, 3, 4, 5, 6} ⇒ 6种结果 P (出现小于6的数字) = 6/6 = 1 4. 从52张扑克牌中抽取一张牌。 (a) 样本空间中有多少个点? (b) 计算牌是黑桃A的概率。 (c) 计算牌是 (i) A (ii) 黑牌 的概率。 解决方案 (a) 牌组包含52张牌。因此,样本空间中的点数 = 52 (b) 牌组中的黑桃A数量 = 1 P (抽到黑桃A) = 1/52 (c) (i) 牌组中的A数量 = 4 P (抽到A) = 4/52 = 1/13 (ii) 牌组中的黑牌数量 = 26 P (抽到黑牌) = 26/52 = 1/2 5. 一枚有1和6两个面的公平硬币和一枚公平骰子都被抛出。求数字之和为 (i) 3 (ii) 12 的概率。 解决方案 抛硬币的样本空间 = {1, 6} 掷骰子的样本空间 = {1, 2, 3, 4, 5, 6} 抛硬币和骰子的样本空间 = S = {(1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (1, 6), (6, 1), (6, 2), (6, 3), (6, 4), (6, 5), (6, 6)} 总可能结果 = 12 (i) 数字之和为3的结果 = {(1, 2)} 有利结果 = 1 P (数字之和为3) = 1/12 (ii) 数字之和为12的结果 = {(6, 6)} 有利结果 = 1 P (数字之和为12) = 1/12 6. 市议会中有四名男性和六名女性。如果随机选择一名议会成员组成委员会,那么选出女性的可能性有多大? 解决方案 总可能结果数 = 议会成员数 = 4 + 6 = 10 议会中女性人数 = 6 P (选出女性) = 6/10 = 0.6 7. 一枚公平硬币抛四次,一个人赢1元每出现一个正面,输1.50元每出现一个反面。 根据样本空间计算四次抛掷后你可以拥有的不同金额,以及拥有每种金额的概率。 解决方案 抛4枚硬币的样本空间 = S = { HHHH, HHHT, HHTH, HTHH, THHH, HHTT, HTHT, THHT, HTTH, THTH, TTHH, TTTH, TTHT, THTT, HTTT, TTTT } 情况I:4个正面 金额 = 1元 + 1元 + 1元 + 1元 = 4元 因此,赢了4元。 情况II:3个正面和1个反面 金额 = 1元 + 1元 + 1元 - 1.50元 = 1.50元 因此,赢了1.50元。 情况III:2个正面和2个反面 金额 = 1元 + 1元 - 1.50元 - 1.50元 = -1元 因此,输了1元。 情况IV:1个正面和3个反面 金额 = 1元 - 1.50元 - 1.50元 - 1.50元 = -3.50元 因此,输了3.50元。 情况V:4个反面 金额 = -1.50元 - 1.50元 - 1.50元 - 1.50元 = -6元 因此,输了6元。 金额样本空间 = {4, 1.50, 1.50, 1.50, 1.50, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -3.50, -3.50, -3.50, -3.50, -6} ⇒ 16种结果 P (赢4元) = 1/16 P (赢1.50元) = 4/16 P (输1元) = 6/16 P (输3.50元) = 4/16 P (输6元) = 1/16 8. 同时抛三枚硬币。求下列事件的概率 (i) 3个正面 (ii) 2个正面 (iii) 至少2个正面 (iv) 最多2个正面 (v) 没有正面 (vi) 3个反面 (vii) 恰好两个反面 (viii) 没有反面 (ix) 最多两个反面 解决方案 抛3枚硬币的样本空间 = S = {HHH, HHT, HTH, HTT, THH, THT, TTH, TTT} 总可能结果 = 8 (i) P (出现3个正面) = 1/8 (ii) P (出现2个正面) = 3/8 (iii) P (出现至少2个正面) = 4/8 (iv) P (出现最多2个正面) = 7/8 (v) P (没有正面) = P (出现3个反面) = 1/8 (vi) P (出现3个反面) = 1/8 (vii) P (出现恰好两个反面) = 3/8 (viii) P (没有反面) = P (出现3个正面) = 1/8 (ix) P (最多两个反面) = 7/8 9. 如果事件A的概率是2/11,那么事件“非A”的概率是多少。 解决方案 我们知道 P (A) + P (非A) = 1 所以, 2/11 + P (非A) = 1 P (非A) = 1 - 2/11 P (非A) = (11 - 2)/11 P (非A) = 9/11 10. 从单词“ASSASSINATION”中随机选择一个字母。求字母是 (i) 元音 (ii) 辅音的概率。 解决方案 单词“ASSASSINATION”中的字母总数 = 13 (i) 单词“ASSASSINATION”中的元音数量 = 6 P (选择的字母是元音) = 6/13 (ii) 单词“ASSASSINATION”中的辅音数量 = 7 P (选择的字母是辅音) = 7/13 11. 在一次彩票中,一个人从1到20的自然数中随机选择六个不同的数字,如果这六个数字与彩票委员会已确定的六个数字匹配,则他赢得奖品。在这个游戏中赢得奖品的概率是多少?[提示:数字的顺序不重要。] 解决方案 抽奖的总数字数 = 20 从给定的20个数字中选择6个数字的方式 = 20C6 20C6种选择六个数字的方式中,只有1种会赢得奖品。因此, P (赢得奖品) = 1/20C6 = 6! 14!/20! = (6 × 5 × 4 × 3 × 2) 14!/(20 × 19 × 18 × 17 × 16 × 15 × 14!) = 1/38760 12. 检查以下概率 P(A) 和 P(B) 是否一致定义
解决方案 (i) P (A ∩ B) = 0.6,大于P(A) 0.5。这是不可能的。 因此,给定的概率未一致定义。 (ii) 我们知道 P (A ∪ B) = P (A) + P (B) - P (A ∩ B) 0.8 = 0.5 + 0.4 - P (A ∩ B) P (A ∩ B) = 0.1,小于P(A)和P(B)。 因此,给定的概率定义一致。 13. 在下表中填空
解决方案 (i) P (A) = 1/3, P (B) = 1/5 and P (A ∩ B) = 1/15 我们知道 P (A ∪ B) = P (A) + P (B) - P (A ∩ B) P (A ∪ B) = 1/3 + 1/5 - 1/15 P (A ∪ B) = (5 + 3)/15 - 1/15 P (A ∪ B) = (8 - 1)/15 P (A ∪ B) = 7/15 (ii) P (A) = 0.35, P (A ∪ B) = 0.25 and P (A ∩ B) = 0.6 我们知道 P (A ∪ B) = P (A) + P (B) - P (A ∩ B) P (B) = P (A ∪ B) - P (A) + P (A ∩ B) P (B) = 0.25 - 0.35 + 0.6 P (B) = 0.5 (iii) P (A) = 0.5, P (B) = 0.35 and P (A ∪ B) = 0.7 我们知道 P (A ∪ B) = P (A) + P (B) - P (A ∩ B) P (A ∩ B) = P (A) + P (B) - P (A ∪ B) P (A ∩ B) = 0.5 + 0.35 - 0.7 P (A ∩ B) = 0.15 因此,完成的表格将是
14. 已知P(A) = 3/5和P(B) = 1/5。求P(A或B),如果A和B是互斥事件。 解决方案 P (A) = 3/5 and P (B) = 1/5 由于A和B是互斥的。因此,P (A ∩ B) = 0 我们知道 P (A ∪ B) = P (A) + P (B) - P (A ∩ B) P (A或B) = 3/5 + 1/5 - 0 P (A或B) = 4/5 15. 如果E和F是事件,使得P(E) = 1/4, P(F) = 1/2 and P(E and F) = 1/8,求 (i) P(E or F), (ii) P(not E and not F)。 解决方案 P(E) = 1/4, P(F) = 1/2 and P(E ∩ F) = 1/8 (i) 我们知道 P (A ∪ B) = P (A) + P (B) - P (A ∩ B) 所以, P (E or F) = P (E) + P (E) - P (E and F) P (E or F) = 1/4 + 1/2 - 1/8 P (E or F) = (2 + 4 - 1)/8 P (E or F) = 5/8 我们知道 P (A ∪ B) = P (A) + P (B) - P (A ∩ B) (ii) P (not E and not F) = P (E' ∩ F') = P (E ∪ F)' = 1 - P (E ∪ F) = 1 - 5/8 = (8 - 5)/8 = 3/8 16. 事件E和F使得P(not E or not F) = 0.25,判断E和F是否互斥。 解决方案 P (not E or not F) = 0.25 P (E' ∪ F') = 0.25 P (E ∩ F)' = 0.25 1 - P (E ∩ F) = 0.25 P (E ∩ F) = 1 - 0.25 P (E ∩ F) = 0.75 ≠ 0 因此,E和F不是互斥的。 17. A和B是事件,使得P(A) = 0.42, P(B) = 0.48 and P(A and B) = 0.16。确定 (i) P(not A), (ii) P(not B) and (iii) P(A or B) 解决方案 P (A) = 0.42, P (B) = 0.48 and P (A ∩ B) = 0.16 (i) P (not A) = P (A') = 1 - P (A) P (A') = 1 - 0.42 P (A') = 0.58 (ii) P (not B) = P (B') = 1 - P (B) P (B') = 1 - 0.48 P (B') = 0.52 (iii) 我们知道 P (A ∪ B) = P (A) + P (B) - P (A ∩ B) P (A or B) = 0.42 + 0.48 - 0.16 P (A or B) = 0.84 18. 在一所学校的11年级,40%的学生学习数学,30%的学生学习生物。10%的学生同时学习数学和生物。如果从班级中随机选择一名学生,求他学习数学或生物的概率。 解决方案 设一名学生学习数学的事件表示为“M”,一名学生学习生物的事件表示为“B”。 P (学生学习数学) = P (M) = 40/100 = 0.4 P (学生学习生物) = P (B) = 30/100 = 0.3 P (学生同时学习数学和生物) = P (M ∩ B) = 10/100 = 0.1 P (一名学生学习数学或生物) = P (M ∪ B) 我们知道 P (M ∪ B) = P (M) + P (B) - P (M ∩ B) P (M ∪ B) = 0.4 + 0.3 - 0.1 P (M ∪ B) = 0.6 因此,他学习数学或生物的概率是0.6。 19. 在一个基于两次考试的入学考试中,随机选择的学生通过第一次考试的概率是0.8,通过第二次考试的概率是0.7。通过其中至少一次考试的概率是0.95。通过两次考试的概率是多少? 解决方案 设一名学生通过第一次考试的事件表示为“A”,一名学生通过第二次考试的事件表示为“B”。 P (学生通过第一次考试) = P (A) = 0.8 P (学生通过第二次考试) = P (B) = 0.7 P (学生通过两次考试中的至少一次) = P (A ∪ B) = 0.95 P (学生通过两次考试) = P (A ∩ B) 我们知道 P (A ∪ B) = P (A) + P (B) - P (A ∩ B) P (A ∩ B) = P (A) + P (B) - P (A ∪ B) P (A ∩ B) = 0.8 + 0.7 - 0.95 P (A ∩ B) = 0.55 因此,通过两次考试的概率是0.55。 20. 学生在英语和印地语的期末考试中都通过的概率是0.5,两者都未通过的概率是0.1。如果通过英语考试的概率是0.75,那么通过印地语考试的概率是多少? 解决方案 设学生通过英语考试的事件表示为“E”,学生通过印地语考试的事件表示为“H”。 P (学生通过英语考试) = P (E) = 0.75 P (学生同时通过英语和印地语考试) = P (E ∩ H) = 0.5 P (学生两者考试都未通过) = P (E' ∩ H') = P (E ∪ H)' = 0.1 P (E ∪ H)' = 0.1 1 - P (E ∪ H) = 0.1 P (E ∪ H) = 0.9 我们知道 P (E ∪ H) = P (E) + P (H) - P (E ∩ H) P (H) = P (E ∪ H) - P (E) + P (E ∩ H) P (H) = 0.9 - 0.75 + 0.5 P (H) = 0.65 因此,通过印地语考试的概率是0.65。 21. 在一个有60名学生的班级中,30人选择了NCC,32人选择了NSS,24人选择了NCC和NSS。如果随机选择一名学生,求以下概率:
解决方案 设一名学生选择NCC的事件表示为“A”,一名学生选择NSS的事件表示为“B”。 P (学生选择了NCC) = P (A) = 30/60 = 1/2 P (学生选择了NSS) = P (B) = 32/60 = 8/15 P (学生选择了NCC和NSS) = P (A ∩ B) = 24/60 = 2/5 我们知道 P (A ∪ B) = P (A) + P (B) - P (A ∩ B) (i) P (学生选择了NCC或NSS) = P (A ∪ B) P (A ∪ B) = 1/2 + 8/15 - 2/5 P (A ∪ B) = (15 + 16 - 12)/30 P (A ∪ B) = 19/30 (ii) P (学生既没有选择NCC也没有选择NSS) = P (A' ∩ B') = P (A ∪ B)' = 1 - P (A ∪ B) = 1 - 19/30 = 11/30 (iii) 选择NSS但未选择NCC的学生人数 = n (B) - n (B ∩ A) = 32 - 24 = 8 P (学生选择了NSS但未选择NCC) = 8/60 = 2/15 杂项练习1. 一个盒子包含10个红弹珠,20个蓝弹珠和30个绿弹珠。从盒子中抽出5个弹珠,求以下概率: (i) 全是蓝色? (ii) 至少有一个是绿色? 解决方案 盒子中的红弹珠数量 = 10 盒子中的蓝弹珠数量 = 20 盒子中的绿弹珠数量 = 30 盒子中的弹珠总数 = 10 + 20 + 30 = 60 从盒子中抽出5个弹珠的方式数 = 60C5 (i) 如果从20个蓝弹珠中抽出5个弹珠,则抽出的弹珠将全是蓝色的。 从20个蓝弹珠中抽出5个弹珠的方式数 = 20C5 P (所有弹珠都是蓝色的) = 20C5/60C5 (ii) 如果弹珠是从(10 + 20)个红球和蓝球中抽出的,则弹珠不会是绿色的。 从30个非绿色弹珠中抽出5个弹珠的方式数 = 30C5 P (没有弹珠是绿色的) = 30C5/60C5 P (至少有一个弹珠是绿色的) = 1 - P (没有弹珠是绿色的) = 1 - 30C5/60C5 2. 从一副52张扑克牌中抽取4张牌。得到3张红心和1张黑桃的概率是多少? 解决方案 一副牌中的牌数 = 52 要抽取的牌数 = 4 因此,从牌组中选择4张牌的总方式数 = 52C4 一副牌中有13张红心牌。为了抽到红心,需要从这13张牌中抽出一张。 从13张牌中抽3张红心的方式数 = 13C3 一副牌中有13张黑桃牌。为了抽到黑桃,需要从这13张牌中抽出一张。 从13张牌中抽1张黑桃的方式数 = 13C1 因此, 从一副牌中抽出3张红心和1张黑桃牌的方式数 = 13C3 × 13C1 P (抽出3张红心和1张黑桃) = (13C3 × 13C1)/52C4 3. 一个骰子有两个面是数字“1”,三个面是数字“2”,一个面是数字“3”。如果骰子掷一次,求 (i) P(2) (ii) P(1或3) (iii) P(非3) 解决方案 骰子上数字“1”的面数 = 2 骰子上数字“2”的面数 = 3 骰子上数字“3”的面数 = 1 骰子上的总面数 = 6 (i) P (2) = 3/6 = 1/2 (ii) P (1或3) = P (1) + P (3) = 2/6 + 1/6 = 3/6 = 1/2 或者, P (1或3) = P (非2) = 1 - P (2) = 1 - 1/2 = 1/2 (iii) P (非3) = 1 - P (3) = 1 - 1/6 = 5/6 4. 在一次彩票中售出10,000张彩票,并颁发十个相等奖品。如果你购买 (a) 一张彩票 (b) 两张彩票 (c) 10张彩票,则未中奖的概率是多少? 解决方案 售出的彩票总数 = 10,000 颁发的奖品数量 = 10 (a) P (用一张彩票中奖) = 10/10000 = 1/1000 P (用一张彩票未中奖) = 1 - P (用一张彩票中奖) = 1 - 1/1000 = 999/1000 未中奖的彩票数量 = 10000 - 10 = 9990 为了让我们未中奖,我们的彩票必须是从9990张未中奖的彩票中选出的。 从9990张彩票中选择2张彩票的方式数 = 9990C2 从10000张彩票中选择10张中奖彩票的方式数 = 10000C10 P (用两张彩票未中奖) = 9990C2/10000C10 为了让我们未中奖,我们的彩票必须是从9990张未中奖的彩票中选出的。 从9990张彩票中选择10张彩票的方式数 = 9990C10 从10000张彩票中选择10张中奖彩票的方式数 = 10000C10 P (用十张彩票未中奖) = 9990C10/10000C10 5. 在100名学生中,形成了40人和60人的两个班级。如果你和你的朋友是这100名学生中的一员,那么 (a) 你们俩都进入同一个班级? (b) 你们俩都进入不同的班级? 解决方案 学生总数 = 100 我和我的朋友是这100名学生中的一员。 从100名学生中选择我们2名学生的方式数 = 100C2 (a) 为了让我们俩都在同一个班级,我们俩都必须从40名学生或60名学生中选出。 从40名学生中选择2名学生的方式数 = 40C2 从60名学生中选择2名学生的方式数 = 60C2 P (我们进入同一个班级) = (40C2 + 60C2)/100C2 = (40!/2!38! + 60!/2!58!)/(100!/1!99!) = 5100/9900 = 17/33 (b) P (我们进入不同的班级) = 1 - P (我们进入同一个班级) = 1 - 17/33 = 16/33 给三个人分别送出三封信,并为他们每人准备一个信封,信件被随机放入信封中,每个信封恰好包含一封信。求至少有一封信在正确信封中的概率。 解决方案 设信件为L1、L2和L3,它们各自的信封为E1、E2和E3。 那么样本空间将是S = { L1E1, L2E3, L3E2, L2E2, L1E3, L3E1, L3E3, L1E2, L2E1, L1E1, L2E2, L3E3, L1E2, L2E3, L3E1, L1E3, L2E1, L3E2, } ⇒ 6种方式 在6种可能的方式中,有4种至少有一封信被放入正确的信封。 P (至少有一封信被放入正确的信封) = 4/6 7. A和B是两个事件,使得P(A) = 0.54, P(B) = 0.69 and P(A ∩ B) = 0.35。求 (i) P(A ∪ B) (ii) P(A´ ∩ B´) (iii) P(A ∩ B´) (iv) P(B ∩ A´) 解决方案 P (A) = 0.54, P (B) = 0.69, and P (A ∩ B) = 0.35 (i) 我们知道 P (A ∪ B) = P (A) + P (B) - P (A ∩ B) P (A ∪ B) = 0.54 + 0.69 - 0.35 P (A ∪ B) = 0.88 (ii) P (A' ∩ B') = P (A ∪ B)' = 1 - P (A ∪ B) = 1 - 0.88 = 0.12 (iii) P (A ∩ B') = P (A) - P (A ∩ B) = 0.54 - 0.35 = 0.19 (iv) P (B ∩ A') = P (B) - P (A ∩ B) = 0.69 - 0.35 = 0.34 8. 从一家公司的员工中,选出5人代表他们参加公司的管理委员会。五人的具体信息如下
随机选择该团体的一人作为发言人。发言人是男性或年龄超过35岁的概率是多少? 解决方案 人数 = 5 设发言人是男性的事件表示为“A”,发言人年龄超过35岁的事件表示为“B”。 P (A) = 3/5 P (B) = 2/5 P (A ∩ B) = 1/5 我们知道 P (A ∪ B) = P (A) + P (B) - P (A ∩ B) P (A ∪ B) = 3/5 + 2/5 - 1/5 P (A ∪ B) = 4/5 因此,发言人是男性或年龄超过35岁的概率是4/5。 9. 如果从数字0, 1, 3, 5, 7中随机组成大于5000的4位数,则在 (i) 数字可重复? (ii) 不允许重复数字?的情况下,形成一个被5整除的数字的概率是多少? 解决方案 (i) 数字需要大于5000。因此,千位数字只能是7和5。 用给定数字组成大于5000的数字的方式数 = 2 × 5 × 5 × 5 - 1 = 249 为了使数字能被5整除,个位数字必须是0或5。 组成大于5000且能被5整除的数字的方式数 = 2 × 5 × 5 × 2 - 1 = 99 P (组成的数字能被5整除) = 99/249 千位数字可以是5或7。 剩余的3位数字可以用剩余的数字填充。 组成大于5000的4位数字的方式数 = 2 × 4 × 3 × 2 = 48 组成大于5000且以5开头能被5整除的数字的方式数 = = 1 × 3 × 2 × 1 = 6 组成大于5000且以7开头能被5整除的数字的方式数 = = 1 × 2 × 3 × 2 = 12 组成大于5000且能被5整除的数字的方式数 = 6 + 12 = 18 P (数字能被5整除且不重复) = 18/48 10. 一个手提箱的数字锁有4个轮盘,每个轮盘标有十个数字,即0到9。该锁可以通过一个没有重复的四位数字序列打开。一个人打开手提箱获得正确序列的概率是多少? 解决方案 数字总数 = 10 选择4个不同数字的方式数 = 10C4 排列4个选定数字的方式数 = 4! 可能的序列数 = 4! × 10C4 = 5040 P (打开手提箱) = 1/5040 下一个主题6年级科学 |
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