设袋中有 a 只黑球, b 只白球,每次从中取出一球,取后不放回,从中取两次,则第二次取出白球的概率为 () A. b2(a+b)2 B. b(b−1)(a+b)(a+b−1) C. b−1a+b−1 D. ba+b
设袋中有
A.
B.
C.
D.
题目解答
答案
设
袋中有
根据古典概率的定义可得:
所以,有:
所以,第二次取出白球的概率
故选:D.
解析
考查要点:本题主要考查不放回抽样中的概率计算,需要理解条件概率和全概率公式的应用,同时体会对称性在概率问题中的简化作用。
解题核心思路:
第二次取到白球的概率可以通过两种互斥的情况叠加:
- 第一次取白球,第二次再取白球;
- 第一次取黑球,第二次取白球。
通过计算这两种情况的概率并求和,最终化简可得结果。此外,对称性思维(即每次抽取的概率本质上相同)能快速得出答案,但需严谨推导验证。
设 $A_1$ 表示“第一次取到白球”,$\overline{A_1}$ 表示“第一次取到黑球”,$A_2$ 表示“第二次取到白球”。根据全概率公式:
$P(A_2) = P(A_1) \cdot P(A_2 | A_1) + P(\overline{A_1}) \cdot P(A_2 | \overline{A_1})$
步骤1:计算各部分概率
-
第一次取白球的概率:
$P(A_1) = \frac{b}{a+b}$
此时剩余 $b-1$ 个白球和 $a$ 个黑球,总球数为 $a+b-1$,故第二次取白球的概率为:
$P(A_2 | A_1) = \frac{b-1}{a+b-1}$ -
第一次取黑球的概率:
$P(\overline{A_1}) = \frac{a}{a+b}$
此时剩余 $b$ 个白球和 $a-1$ 个黑球,总球数为 $a+b-1$,故第二次取白球的概率为:
$P(A_2 | \overline{A_1}) = \frac{b}{a+b-1}$
步骤2:代入全概率公式
$\begin{aligned}P(A_2) &= \frac{b}{a+b} \cdot \frac{b-1}{a+b-1} + \frac{a}{a+b} \cdot \frac{b}{a+b-1} \\&= \frac{b(b-1) + ab}{(a+b)(a+b-1)} \\&= \frac{b(a+b-1)}{(a+b)(a+b-1)} \\&= \frac{b}{a+b}\end{aligned}$
关键结论:
第二次取到白球的概率与第一次取到白球的概率相同,均为 $\frac{b}{a+b}$。这是因为每次抽取时,白球占总球数的比例保持不变。