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SHANGHAI MATHEMATICS · SECTION 12.4

学生阅读版 / 沪教版高中数学

随机事件的独立性.

必修第三册
第12章概率初步 · 保留教材主线与原题

1 个阅读模块6 个例题11 道练习与习题
12.4

随机事件的独立性

教材与正式教参整合

1 独立随机事件

上一节在叙述大数定律时曾提到"独立地重复"进行试验, 现在我们来进一步解释什么是 "独立". 直观地, 如果两个随机事件 是否发生互相不影响,就认为它们是独立的. 这时它们同时发生的概率等于它们各自发生的概率的乘积, 即成立

例如,抛掷甲、乙两枚硬币,样本空间是 正正,正反, 反正,反反}, 分别表示硬币甲、乙正面朝上的事件,显然它们是独立的,而且它们同时发生的概率是 ,各自发生的概率都是 ,即同时发生的概率等于各自发生概率的乘积.

上面所说的性质用作事件独立的严格定义,两个事件 与 (相互)独立(independent)是指它们同时发生的概率等于它们各自发生概率的乘积, 即

事件的独立性是概率中一个很直观的重要概念, 在经典概率问题的计算时非常有用.

例题 1

例 1 抛掷 10 枚硬币,求:

(1)都是正面朝上的概率;

(2)恰有 1 枚反面朝上的概率.

例题 2

例 2 证明: 如果 与 两个事件独立,那么 与 也独立.

例题 3

例 3 两个人比赛, 对于弱者(赢的概率较小者)来说, 一局定胜负和三局两胜比较, 哪个更有利? (这里所说的"三局两胜"是常见的比赛模式, 指先赢得两局者为胜, 最多三局结束)

练习 12.4(1)

练习12.4(1) · 1
  1. 掷两颗骰子, 试用独立性求:

(1)它们的点数都是偶数的概率;

(2)它们的点数是一奇一偶的概率.

练习12.4(1) · 2
  1. 已知事件 与事件 相互独立,如果 ,那么 ___, ___.

2 事件的独立性

当两个事件的独立性不能像上一节那样可以通过随机试验的独立性来判断时,我们就要直接用等式

是否成立来检验两个事件 与 是否独立.

例题 4

例 4 (1)从一副去掉大小王的 52 张扑克牌中随机抽取一张牌,用 分别表示"取得的牌面数是 10 "和"取得的牌的花色是红桃"这两个事件. 验证 是独立的.

(2)掷一颗骰子,用 分别表示事件"结果是偶数"与事件"结果是奇数". 验证 不是独立的.

例题 5

例 5 两个篮球运动员甲和乙罚球时命中的概率分别是 0.7 和 0.6 ,两人各投一次,假设事件"甲命中"与"乙命中"是独立的. 求至少一人命中的概率.

例题 6

例 6 A、B 两人下棋, 每局两人获胜的可能性一样. 某一天两人要进行一场三局两胜的比赛, 最终胜者赢得 100 元奖金. 第一局比赛 胜,后因为有其他要事而中止比赛. 问: 怎么分 100 元奖金才公平?

这里首先涉及的问题是怎么分才是公平的方法. 帕斯卡和费马均认为应该依(在现有的状态下)两人最终胜的可能性大小按比例来分. 这样问题就归结于计算两人各自最终胜的概率. 在计算这个概率时, 我们需要两个"隐藏的"假设: (1)每局两人等可能取胜; (2)各局的胜负之间是独立的.

练习 12.4(2)

练习12.4(2) · 1
  1. 掷黑、白两颗骰子.

(1)验证事件"两颗骰子的点数和为 7"与事件"白色骰子的点数是 1"是独立的;

(2)验证事件"两颗骰子的点数和为 7"与事件"两颗骰子中至少有一颗的点数是 1"不是独立的.

练习12.4(2) · 2
  1. 甲、乙两人的罚球命中率分别是 与 . 两人各投篮一次,求:

(1)都投中的概率;

(2)都没投中的概率;

(3)至少一人投中的概率;

(4)至多一人投中的概率.

练习12.4(2) · 3
  1. 把分奖金问题的三局两胜改为五局三胜, 问:在比分是 2 :1 的情况下, 怎么分奖金公平?

习题 12.4

A 组

习题12.4A · 1
  1. 上数学课时,教师给班里学生出了两道选择题,教师预估做对第一道题的概率为 0.80 , 做对两道题的概率为 0.60 , 假设这两道题是独立的, 问: 预估做对第二道题的概率是多少?
习题12.4A · 2
  1. 某人有 4 把钥匙,其中 2 把能打开门. 现随机地取 1 把钥匙开门.

(1)如果将不能开门的钥匙立即扔掉,求第二次才能打开门的概率;

(2)如果试过的钥匙不扔掉,求第二次才能打开门的概率.

习题12.4A · 3
  1. 如果 是独立事件, 分别是 的对立事件,那么以下等式不一定成立的是 ( )

A. ;

B. ;

C. ;

D. .

B 组

习题12.4B · 1
  1. 如果从甲口袋中摸出一个红球的概率是 ,从乙口袋中摸出一个红球的概率是 , 求下面四个事件的概率:

(1)2 个球不都是红球; (2)2 个球都是红球;

(3)至少有 1 个红球; (4)2 个球中恰好有 1 个红球.

习题12.4B · 2
  1. 设甲和乙两射手独立地射击同一目标, 他们的命中率分别为 0.95 和 0.90 . 求:

(1)在一次射击中,目标被击中的概率;

(2)目标只被甲击中的概率.

习题12.4B · 3
  1. 把分奖金问题的三局两胜改为五局三胜, 问:

(1)在比分是 的情况下,怎么分奖金公平?

(2)在比分是 的情况下,怎么分奖金公平?

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