设 mathrm(P)X geq 0, Y geq 0 = (1)/(5),mathrm(P)X geq 0 = mathrm(P)Y geq 0 = (2)/(5),则 mathrm(P)max{X, Y geq 0} = ( )。A. (1)/(5)B. (2)/(5)C. (3)/(5)D. (4)/(5)
A. $\frac{1}{5}$
B. $\frac{2}{5}$
C. $\frac{3}{5}$
D. $\frac{4}{5}$
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查概率论中的事件关系与容斥原理的应用,特别是如何通过补集思想简化概率计算。
解题核心思路:
- 事件转化:$\max\{X, Y\} \geq 0$ 等价于 $X \geq 0$ 或 $Y \geq 0$,即至少有一个变量非负。
- 补集思想:计算其补集事件 $\max\{X, Y\} < 0$(即 $X < 0$ 且 $Y < 0$)的概率,再用 $1$ 减去补集概率。
- 容斥原理:通过已知的边缘概率 $P\{X \geq 0\}$ 和 $P\{Y \geq 0\}$,以及联合概率 $P\{X \geq 0, Y \geq 0\}$,求出 $P\{X \geq 0 \text{ 或 } Y \geq 0\}$。
破题关键点:
- 正确转化事件关系,将 $\max\{X, Y\} \geq 0$ 转化为 $X \geq 0$ 或 $Y \geq 0$。
- 灵活运用补集和容斥原理,避免直接计算复杂事件的概率。
步骤 1:事件转化
$\max\{X, Y\} \geq 0$ 表示 $X$ 和 $Y$ 中至少有一个非负,即 $X \geq 0$ 或 $Y \geq 0$。其补集事件为 $X < 0$ 且 $Y < 0$,即 $\max\{X, Y\} < 0$。
步骤 2:计算补集概率
根据概率的补集性质:
$P\{\max\{X, Y\} \geq 0\} = 1 - P\{X < 0, Y < 0\}$
步骤 3:利用容斥原理求联合概率
由容斥原理,$P\{X \geq 0 \text{ 或 } Y \geq 0\}$ 可表示为:
$P\{X \geq 0\} + P\{Y \geq 0\} - P\{X \geq 0, Y \geq 0\}$
代入已知条件 $P\{X \geq 0\} = P\{Y \geq 0\} = \frac{2}{5}$ 和 $P\{X \geq 0, Y \geq 0\} = \frac{1}{5}$,得:
$P\{X \geq 0 \text{ 或 } Y \geq 0\} = \frac{2}{5} + \frac{2}{5} - \frac{1}{5} = \frac{3}{5}$
步骤 4:求补集事件概率
根据全概率公式:
$P\{X < 0, Y < 0\} = 1 - P\{X \geq 0 \text{ 或 } Y \geq 0\} = 1 - \frac{3}{5} = \frac{2}{5}$
步骤 5:最终结果
代入补集概率:
$P\{\max\{X, Y\} \geq 0\} = 1 - \frac{2}{5} = \frac{3}{5}$