题目
某人从甲地到乙地,乘飞机、火车、汽车迟到的概率分别为 0.1、0.2、0.3,他等可能地选择这三种交通工具。若已知他最后迟到了,则他乘汽车的概率是________。
某人从甲地到乙地,乘飞机、火车、汽车迟到的概率分别为 $0.1$、$0.2$、$0.3$,他等可能地选择这三种交通工具。若已知他最后迟到了,则他乘汽车的概率是________。
题目解答
答案
设事件 $ A_1 $、$ A_2 $、$ A_3 $ 分别表示乘飞机、火车、汽车,事件 $ B $ 表示迟到。已知 $ P(A_1) = P(A_2) = P(A_3) = \frac{1}{3} $,且 $ P(B|A_1) = 0.1 $,$ P(B|A_2) = 0.2 $,$ P(B|A_3) = 0.3 $。
根据全概率公式,总迟到概率为:
\[
P(B) = P(A_1)P(B|A_1) + P(A_2)P(B|A_2) + P(A_3)P(B|A_3) = \frac{1}{3} \times 0.1 + \frac{1}{3} \times 0.2 + \frac{1}{3} \times 0.3 = \frac{0.6}{3} = 0.2
\]
由贝叶斯公式,乘汽车且迟到的概率为:
\[
P(A_3|B) = \frac{P(A_3)P(B|A_3)}{P(B)} = \frac{\frac{1}{3} \times 0.3}{0.2} = \frac{0.1}{0.2} = 0.5
\]
因此,已知他迟到时乘汽车的概率是 $ \boxed{0.5} $。
解析
考查要点:本题主要考查条件概率和贝叶斯定理的应用,需要结合全概率公式进行计算。
解题核心思路:
- 确定事件关系:选择交通工具(飞机、火车、汽车)是互斥且完备的事件,迟到是结果事件。
- 计算总迟到概率:利用全概率公式,将三种交通工具导致迟到的概率加权求和。
- 应用贝叶斯定理:在已知迟到的情况下,计算选择汽车的后验概率。
破题关键点:
- 正确区分先验概率(选择交通工具的概率)和条件概率(迟到的概率)。
- 明确贝叶斯公式的分子为汽车且迟到的联合概率,分母为总迟到概率。
设事件 $A_1$、$A_2$、$A_3$ 分别表示乘飞机、火车、汽车,事件 $B$ 表示迟到。已知:
- 先验概率:$P(A_1) = P(A_2) = P(A_3) = \frac{1}{3}$
- 条件概率:$P(B|A_1) = 0.1$,$P(B|A_2) = 0.2$,$P(B|A_3) = 0.3$
步骤1:计算总迟到概率 $P(B)$
根据全概率公式:
$\begin{aligned}P(B) &= P(A_1)P(B|A_1) + P(A_2)P(B|A_2) + P(A_3)P(B|A_3) \\&= \frac{1}{3} \times 0.1 + \frac{1}{3} \times 0.2 + \frac{1}{3} \times 0.3 \\&= \frac{0.1 + 0.2 + 0.3}{3} = \frac{0.6}{3} = 0.2\end{aligned}$
步骤2:应用贝叶斯定理求 $P(A_3|B)$
根据贝叶斯公式:
$\begin{aligned}P(A_3|B) &= \frac{P(A_3)P(B|A_3)}{P(B)} \\&= \frac{\frac{1}{3} \times 0.3}{0.2} \\&= \frac{0.1}{0.2} = 0.5\end{aligned}$