题目
设袋中有m+n只乒乓球,其中m只黄球,n只白球,现从中依次不放回地任取两个,则()。A. 第一次取黄球的概率等于第二次取黄球的概率;B. 第一次取黄球的概率大于第二次取黄球的概率;C. 第一次取黄球的概率小于第二次取黄球的概率;D. 第一次取黄球的概率与第二次取黄球的概率的大小关系与m和n的取值有关.
设袋中有m+n只乒乓球,其中m只黄球,n只白球,现从中依次不放回地任取两个,则()。
A. 第一次取黄球的概率等于第二次取黄球的概率;
B. 第一次取黄球的概率大于第二次取黄球的概率;
C. 第一次取黄球的概率小于第二次取黄球的概率;
D. 第一次取黄球的概率与第二次取黄球的概率的大小关系与m和n的取值有关.
题目解答
答案
A. 第一次取黄球的概率等于第二次取黄球的概率;
解析
本题考查古典概型概率的计算,解题思路是分别计算出第一次取黄球的概率和第二次取黄球的概率,然后比较二者大小。
计算第一次取黄球的概率
袋中一共有$m + n$只乒乓球,其中黄球有$m$只。
根据古典概型概率公式$P(A)=\frac{事件A包含的基本事件数}{试验的基本事件总数}$,第一次取球时,从$m + n$只球中取到黄球的概率$P_1$为:
$P_1=\frac{m}{m + n}$
计算第二次取黄球的概率
第二次取黄球有两种情况:
- 情况一:第一次取到黄球,第二次也取到黄球
第一次取到黄球的概率为$\frac{m}{m + n}$,因为是不放回抽样,此时袋中还剩下$m + n - 1$只球,其中黄球有$m - 1$只,所以第二次取到黄球的概率为$\frac{m - 1}{m + n - 1}$。
根据分步乘法计数原理,这种情况下的概率$P_{21}$为:
$P_{21}=\frac{m}{m + n}\times\frac{m - 1}{m + n - 1}$ - 情况二:第一次取到白球,第二次取到黄球
第一次取到白球的概率为$\frac{n}{m + n}$,此时袋中还剩下$m + n - 1$只球,其中黄球有$m$只,所以第二次取到黄球的概率为$\frac{m}{m + n - 1}$。
根据分步乘法计数原理,这种情况下的概率$P_{22}$为:
$P_{22}=\frac{n}{m + n}\times\frac{m}{m + n - 1}$
根据分类加法计数原理,第二次取到黄球的概率$P_2$为$P_{21}+P_{22}$,即:
$\begin{align*}P_2&=\frac{m}{m + n}\times\frac{m - 1}{m + n - 1}+\frac{n}{m + n}\times\frac{m}{m + n - 1}\\&=\frac{m(m - 1)+nm}{(m + n)(m + n - 1)}\\&=\frac{m^2 - m + nm}{(m + n)(m + n - 1)}\\&=\frac{m(m + n - 1)}{(m + n)(m + n - 1)}\\&=\frac{m}{m + n}\end{align*}$
比较$P_1$和$P_2$的大小
由上述计算可知$P_1 = P_2=\frac{m}{m + n}$,即第一次取黄球的概率等于第二次取黄球的概率。