一大楼装有5个同类型的供水设备.调查表明在任一时刻,每个设备被使用的概率为0.1,问在同一时刻(1)恰有2个设备被使用的概率是多少?(2)至少有3个设备被使用的概率是多少?(3)至多有3个设备被使用的概率是多少?(4)至少有一个设备被使用的概率是多少?
一大楼装有5个同类型的供水设备.调查表明在任一时刻
,每个设备被使用的概率为0.1,问在同一时刻
(1)恰有2个设备被使用的概率是多少?
(2)至少有3个设备被使用的概率是多少?
(3)至多有3个设备被使用的概率是多少?
(4)至少有一个设备被使用的概率是多少?
题目解答
答案
(1)




答:恰有2个设备被使用的概率是0.0729。
(2)





答:至少有3个设备被使用的概率是0.00856。
(3)
答:至多有3个设备被使用的概率是0.99954。
(4)
答:至少有1个设备被使用的概率是0.40951。
解析
本题考查二项分布的概率计算,核心思路是根据题目描述确定事件符合二项分布的条件,再利用二项分布公式求解。关键点包括:
- 独立事件:每个设备是否被使用相互独立;
- 固定概率:每个设备被使用的概率恒为0.1;
- 二项分布公式:$P(X=k) = C(n,k) p^k (1-p)^{n-k}$,其中$n=5$,$p=0.1$。
第(1)题
恰有2个设备被使用
根据二项分布公式:
$P(X=2) = C(5,2) \cdot (0.1)^2 \cdot (0.9)^{3}$
计算得:
$C(5,2) = 10, \quad (0.1)^2 = 0.01, \quad (0.9)^3 = 0.729$
$P(X=2) = 10 \cdot 0.01 \cdot 0.729 = 0.0729$
第(2)题
至少有3个设备被使用
需计算$P(X=3) + P(X=4) + P(X=5)$:
- $P(X=3)$:
$C(5,3) \cdot (0.1)^3 \cdot (0.9)^2 = 10 \cdot 0.001 \cdot 0.81 = 0.0081$ - $P(X=4)$:
$C(5,4) \cdot (0.1)^4 \cdot (0.9)^1 = 5 \cdot 0.0001 \cdot 0.9 = 0.00045$ - $P(X=5)$:
$C(5,5) \cdot (0.1)^5 = 1 \cdot 0.00001 = 0.00001$
总和为:
$0.0081 + 0.00045 + 0.00001 = 0.00856$
第(3)题
至多有3个设备被使用
等价于$1 - P(X \geq 4)$:
$1 - \left[ C(5,4) \cdot (0.1)^4 \cdot (0.9) + C(5,5) \cdot (0.1)^5 \right]$
计算得:
$1 - (0.00045 + 0.00001) = 1 - 0.00046 = 0.99954$
第(4)题
至少有一个设备被使用
等价于$1 - P(X=0)$:
$1 - (0.9)^5 = 1 - 0.59049 = 0.40951$