第八讲概率进阶。
模块。一、古典概率模型:
在投硬币的试验中,我们在试验之前不能确定是正面朝上还是反面朝上,但可以确定只会出现其中一种情况,这样的试验叫作随机试验。正面朝上和反面朝上发生的可能性是相同的,我们称它为等可能事件。
概率的古典定义:
如果一个试验满足两条:
1)试验只有有限个基本结果;
2)试验的玫瑰基本结果出现的可能性是一样的;
这样的试验称为古典试验。
对于古典试验中的事件a,它的概率的定义为:,其中n表示该实验中所有可能出现的基本结果的总数目,m表示事件a包含的试验基本结果数。
生活中有一些事情发生是不确定的(如:明天会下雨),这样的事件叫作不确定事件,概率是0到1之间的一个数;有一些事情是一定会发生的(如太阳从东方升起),这样的事件叫作必然事件,概率为1;有些事情是一定不会发生的(如掷骰子掷出7点),这样的事件叫作不可能事件,概率为0.
例1.在一只口袋里装着2个红球,3个黄球和4个黑球,从口袋中任取一个球,请问:
1)这个球是红球的概率是多少?
2)这个球是黄球或者黑球的概率是多少?
3)这个球是绿球的概率是多少?不是绿球的概率又是多少?
解:(1);(2);(3)0;1;
例2.有黑桃、红桃、方块、草花这4种花色的扑克牌各2张,从这8张牌中任意取出2张,那么这2张扑克牌花色相同的概率是 ;这2张扑克牌花色不同的概率是 。
解:从8张牌中任意取出2张的种类有种,取出的牌花色相同的情况有4种,所以花色相同的概率是;花色不同的概率。
模块。二、几何概率模型:
如果每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度(面积或体积或度数)成比例,则称这样的概率模型为几何概率模型,简称几何模型。
几何模型的特点有下面两个:
1)无限性:试验中所有可能性出现的基本事件(结果)有无限多个;
2)等可能性:每个基本事件出现的可能性相等。
例3.小明在玩飞镖, 的镖盘如图所示,投掷对应区域得到对应的分数,小明投掷到镖盘每一点的概率一样,10分对应的圆直径为2,每向外一层则对应的圆的直径加2,投掷一镖后,假设小明没有脱靶,1)小明得到10分的概率是多少?
2)小明得到的分数大于7分小于10分的概率是多少?
3)小明最多得9分的概率是多少?
解:(1)整个靶盘的半径为6,面积为36π,10分区域的半径为1,面积为π,所以;
2)大于7分小于10分的区域是一个圆环,面积为9ππ=8π,所以;
3)最多得9分的概率是。
例4.用下图中两个均匀转盘进行“配紫色”游戏,分别旋转两个转盘,若其中一个转出了红色,另一个转出蓝色,则可配成紫色,此时小刚得1分,否则小明得1分,这个游戏对双方公平吗?若你认为不公平,如何修改规则,才能使游戏对双方公平呢?
解:若(1)盘为红色且(2)盘为蓝色,此时的可能为=,若(1)盘为蓝色且(2)盘为红色,此时的可能为=,所以配成紫色的概率为,而配不成紫色的概率为1=,这个游戏不公平。
若要公平:有如下几种方法:
1.换两块板子,在每块板上涂红色的占一半,涂蓝色的占一半;
2.改变得分比例,若配成紫色这小刚得8分;若配不成紫色,小明得17分;
3.轮流坐庄,如约定共进行10轮转盘,前5轮,配成紫色小刚得1分,否则小明得1分;
后5轮,配成紫色小明得1分,否则小刚得1分;
模块。三、综合问题:
相关性事件:事件a(或b)是否发生对事件b(或a)发生的概率没有影响,这样的六个事件叫作相互独立事件;
互斥事件:事件a与事件b不能同时发生,这样的六个事件叫作互斥事件,也叫做互不相容事件;
对立事件:特别地如果事件a和b中必有一个发生,则称事件a和事件b为对立事件。
概率中的加乘原理:
加法原理:互斥事件a和b中至少有一个发生的概率等于a发生的概率加b发生的概率,记为,特别地,对立事件a和b中至少有一个发生的概率为。
乘法原理:相互独立事件a和b同时发生的概率等于a发生的概率乘b发生的概率,记为。
例5.在某次考试中,甲、乙、丙三人优秀(互不影响)的概率为0.5,0.4,0.2,考试结束时,最容易出现。
个人优秀。解:甲、乙、丙三人优秀的概率分别为0.5,0.4,0.2,那么他们不是优秀的概率分别为0.5,0.6,0.8,如果恰好1人优秀则概率为。
如果恰好2人优秀则概率为。
如果恰好3人优秀则概率为;
若无人优秀,则概率为,所以最容易出现的是恰好1人优秀。
例6.用血清甲胎蛋白法诊断肝癌:如果患者患有肝癌,那么诊断出肝癌的概率为0.95,如果患者没有患肝癌,那么诊断出不是肝癌的概率为0.
9,假设人群中肝癌患病率为0.0004,现在李强在体检中被诊断为患有肝癌,那么他实际患有肝癌的概率是结果保留3位小数)
解:如果李一个人患有肝癌,那么此时他被诊断出的患有肝癌的概率为0.0004×0.
95=0.00038,被诊断出没有患肝癌的概率为0.0004×0.
05=0.00002;
如果一个人没有患肝癌,那么他被诊断出患有肝癌的概率为0.9996×0.1=0.
09996,被诊断出没有患肝癌的概率为0.9996×0.9=0.
89964,所以诊断出患有肝癌的人中确实患有肝癌的占0.00038,而没有患肝癌的占0.09996,所以李强实际患肝癌的概率为0.
00038÷(0.00038+0.09996)=0.
004.
随堂测试。1.分别先后掷2次骰子,点数之和为6的概率为多少?点数之积为6的概率为多少?
解:先后掷2次骰子,有6×6=36种可能,其中点数之和为6的有+1,共5种情况,所以此时概率为;
而点数之积为6的有×1,共4种情况,此时的概率为。
2.一辆肇事车撞人后逃离现场,警察到现场调查取证,目击者只能记得车牌号是有五个数字组成,却把它们的排列顺序忘记了,警察在调查过程中,如果在电脑中随机输入一个由这五个数字构成的车牌号,那么输入车牌号恰好正是肇事车牌号的可能性是。
解:概率为。
3.如果飞镖随意的投向下图所示正方形格点的木板上且不脱靶,那么飞镖落在木板上阴影部分的概率是用分数表示)
解:整个木板的面积是6×6=36,阴影部分的面积是5+(1)=7.5,所以恰好落在阴影部分的概率是。
4.转动如图所示的均匀转盘两次,每次指针都指向一个数字,两次所指的数字之和大于9,游戏者a获胜,否则游戏者b获胜,你认为这个游戏公平吗?如果你认为这个游戏不公平,你愿意作游戏者a还是游戏者b?为什么?
解:两次的数字和有6×6=36种可能,两个数字之和最小是2,最大是12,
它们所有的可能数分别是。
所以两次数字和大于9的只有6种可能,而小于等于9的有30种可能,显然不公平,如果作为游戏者,当然应该选择作为游戏者b。
5.甲、乙、丙3人射箭,射中的概率分别为,,,现3人各射一次,则只有一人射中的概率是 。
解:甲、乙、丙3人射箭,射中的概率分别为,,;射不中的概率分别为,于是恰好只有一人射中的概率是。
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