题目
某零售门店商品在仓储存放时长(单位:天)X服从区间[2,8]上的均匀分布。现独立抽查4件同类商品,求至少2件存放时长大于5天的概率。
某零售门店商品在仓储存放时长(单位:天)$X$服从区间$[2,8]$上的均匀分布。现独立抽查4件同类商品,求至少2件存放时长大于5天的概率。
题目解答
答案
根据题意,商品在仓储存放时长 $X$ 服从区间 $[2, 8]$ 上的均匀分布。
首先,我们需要求出任意一件商品存放时长大于 5 天的概率。
对于服从区间 $[a, b]$ 上均匀分布的随机变量 $X$,其概率密度函数为 $f(x) = \frac{1}{b-a}$ (当 $a \le x \le b$ 时)。
在本题中,$a = 2$,$b = 8$,所以区间长度为 $8 - 2 = 6$。
一件商品存放时长大于 5 天(即 $X > 5$)的概率 $p$ 为:
$$p = P(X > 5) = \frac{8 - 5}{8 - 2} = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}$$
接下来,现独立抽查 4 件同类商品。设这 4 件商品中存放时长大于 5 天的商品数量为 $Y$。
因为每件商品是否存放时长大于 5 天是相互独立的,且每件商品满足该条件的概率均为 $p = \frac{1}{2}$,所以 $Y$ 服从二项分布,即 $Y \sim B(4, \frac{1}{2})$。
题目要求计算“至少 2 件存放时长大于 5 天”的概率,即求 $P(Y \ge 2)$。
我们可以利用对立事件来计算,即 $P(Y \ge 2) = 1 - P(Y < 2) = 1 - [P(Y = 0) + P(Y = 1)]$。
根据二项分布的概率公式 $P(Y = k) = C_n^k p^k (1-p)^{n-k}$,其中 $n = 4$,$p = \frac{1}{2}$:
计算 $P(Y = 0)$:
$$P(Y = 0) = C_4^0 \left(\frac{1}{2}\right)^0 \left(1 - \frac{1}{2}\right)^4 = 1 \times 1 \times \left(\frac{1}{2}\right)^4 = \frac{1}{16}$$
计算 $P(Y = 1)$:
$$P(Y = 1) = C_4^1 \left(\frac{1}{2}\right)^1 \left(1 - \frac{1}{2}\right)^3 = 4 \times \frac{1}{2} \times \left(\frac{1}{2}\right)^3 = 4 \times \frac{1}{16} = \frac{4}{16} = \frac{1}{4}$$
现在计算 $P(Y \ge 2)$:
$$P(Y \ge 2) = 1 - \left( \frac{1}{16} + \frac{4}{16} \right) = 1 - \frac{5}{16} = \frac{11}{16}$$
至少 2 件存放时长大于 5 天的概率为 $\frac{11}{16}$。