题目
6.(单选题,16.7分)【单选题】23.某种型号器件的寿命为X(以小时计)具有概率密度为f(x)=}1000/x^2,x>1000,0,其他现有一大批此种器件(设各器件损坏与否相互独立),任取5只,问其中至少有2只寿命大于1500小时的概率是多少()。A. 2/3B. 232/243C. 131/243D. 1/3
6.(单选题,16.7分)【单选题】23.某种型号器件的寿命为X(以小时计)具有概率密度为$f(x)=\begin{cases}1000/x^{2},x>1000,\\0,其他\end{cases}$现有一大批此种器件(设各器件损坏与否相互独立),任取5只,问其中至少有2只寿命大于1500小时的概率是多少()。
A. 2/3
B. 232/243
C. 131/243
D. 1/3
题目解答
答案
B. 232/243
解析
考查要点:本题主要考查连续型随机变量的概率计算及二项分布的应用。
解题思路:
- 确定单个器件寿命超过1500小时的概率:通过积分概率密度函数求得。
- 建立二项分布模型:将问题转化为“5次独立试验中至少成功2次”的概率。
- 计算反向概率简化运算:利用“1 - 至多1次成功”的概率,减少计算量。
破题关键:
- 正确计算概率密度函数的积分,明确生存概率的计算方法。
- 灵活运用二项分布的性质,通过补集简化复杂事件的概率计算。
步骤1:计算单个器件寿命超过1500小时的概率
概率密度函数为:
$f(x) = \begin{cases} \dfrac{1000}{x^2}, & x > 1000, \\ 0, & \text{其他}. \end{cases}$
所求概率为:
$P(X > 1500) = \int_{1500}^{+\infty} \dfrac{1000}{x^2} \, dx.$
计算积分:
$\int_{1500}^{+\infty} \dfrac{1000}{x^2} \, dx = \left[ -\dfrac{1000}{x} \right]_{1500}^{+\infty} = 0 - \left( -\dfrac{1000}{1500} \right) = \dfrac{2}{3}.$
因此,单个器件寿命超过1500小时的概率为$\dfrac{2}{3}$。
步骤2:建立二项分布模型
设$Y$为5只器件中寿命超过1500小时的数量,则$Y \sim B\left(5, \dfrac{2}{3}\right)$。
题目要求$P(Y \geq 2)$,等价于:
$P(Y \geq 2) = 1 - P(Y \leq 1).$
步骤3:计算反向概率
- $P(Y = 0)$:
$C_5^0 \left( \dfrac{2}{3} \right)^0 \left( \dfrac{1}{3} \right)^5 = 1 \cdot 1 \cdot \dfrac{1}{243} = \dfrac{1}{243}.$ - $P(Y = 1)$:
$C_5^1 \left( \dfrac{2}{3} \right)^1 \left( \dfrac{1}{3} \right)^4 = 5 \cdot \dfrac{2}{3} \cdot \dfrac{1}{81} = \dfrac{10}{243}.$
因此,
$P(Y \leq 1) = \dfrac{1}{243} + \dfrac{10}{243} = \dfrac{11}{243}.$
步骤4:最终结果
$P(Y \geq 2) = 1 - \dfrac{11}{243} = \dfrac{232}{243}.$