对于事件 A,B,下列命题正确的是( )A. 若 A,B 互不相容,则 overline(A) 与 overline(B) 也互不相容.B. 若 A,B 相容,那么 overline(A) 与 overline(B) 也相容.C. 若 A,B 互不相容,且概率都大于零,则 A,B 也相互独立.D. 若 A,B 相互独立,那么 overline(A) 与 overline(B) 也相互独立.
对于事件 A,B,下列命题正确的是( ) A. 若 A,B 互不相容,则 $\overline{A}$ 与 $\overline{B}$ 也互不相容. B. 若 A,B 相容,那么 $\overline{A}$ 与 $\overline{B}$ 也相容. C. 若 A,B 互不相容,且概率都大于零,则 A,B 也相互独立. D. 若 A,B 相互独立,那么 $\overline{A}$ 与 $\overline{B}$ 也相互独立.
题目解答
答案
我们来逐个分析选项,判断哪个命题是正确的。
首先明确几个基本概念:
-
互不相容(互斥):两个事件 A 和 B 不能同时发生,即
$A \cap B = \emptyset$ -
相容:两个事件 可以同时发生,即
$A \cap B \neq \emptyset$ -
独立:两个事件 A 和 B 相互独立,是指
$P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B)$ -
对立事件:$\overline{A}$ 表示事件 A 的对立事件,即 A 不发生。
逐项分析选项:
A. 若 A,B 互不相容,则 $\overline{A}$ 与 $\overline{B}$ 也互不相容。
分析:
A 和 B 互不相容,表示 $A \cap B = \emptyset$。
我们来考虑 $\overline{A} \cap \overline{B}$,即 A 不发生 且 B 不发生。
这表示的是 A 和 B 都不发生,这在很多情况下是可能的,比如 A 是“掷出1点”,B 是“掷出2点”,那么 A 和 B 互不相容,但 $\overline{A} \cap \overline{B}$ 表示掷出的点数既不是1也不是2,比如是3,这是可能的。
所以 $\overline{A} \cap \overline{B} \neq \emptyset$,即 $\overline{A}$ 与 $\overline{B}$ 可以同时发生,不是互不相容的。
结论:A 是错误的。
B. 若 A,B 相容,那么 $\overline{A}$ 与 $\overline{B}$ 也相容。
分析:
A 和 B 相容,表示 $A \cap B \neq \emptyset$,即 A 和 B 可以同时发生。
我们来考虑 $\overline{A} \cap \overline{B}$,即 A 不发生 且 B 不发生。
这在某些情况下是可能的,但不能保证一定相容。例如:
设 A 是“掷出1点”,B 是“掷出2点”,那么 A 和 B 相容吗?不相容,所以这个例子不合适。
再换一个例子:
设 A 是“掷出偶数点”,B 是“掷出小于4的点”,那么 A 和 B 是相容的(比如掷出2点),那么 $\overline{A}$ 是“奇数点”,$\overline{B}$ 是“4或5或6”,它们的交集是“5”,也是可能的,即 $\overline{A} \cap \overline{B} \neq \emptyset$。
但再举一个反例:
设 A 是“掷出1点”,B 是“掷出1点”,那么 A 和 B 是相容的(因为它们完全一样),但 $\overline{A} \cap \overline{B}$ 就是“不掷出1点”,即 A 和 B 都不发生,显然这个事件是可能的。
所以,虽然 A 和 B 相容,但 $\overline{A}$ 和 $\overline{B}$ 不一定相容,也有可能互不相容。
结论:B 是错误的。
C. 若 A,B 互不相容,且概率都大于零,则 A,B 也相互独立。
分析:
互不相容意味着 $A \cap B = \emptyset$,所以
$P(A \cap B) = 0$
如果 A 和 B 相互独立,应该满足
$P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B)$
但 $P(A) > 0$,$P(B) > 0$,所以 $P(A) \cdot P(B) > 0$,不可能等于 0。
所以互不相容的两个事件 不可能相互独立(除非其中一个事件的概率为0)。
结论:C 是错误的。
D. 若 A,B 相互独立,那么 $\overline{A}$ 与 $\overline{B}$ 也相互独立。
分析:
已知 A 和 B 相互独立,即
$P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B)$
我们来证明 $\overline{A}$ 与 $\overline{B}$ 也相互独立。
我们用对立事件的性质来推导:
$P(\overline{A} \cap \overline{B}) = P(\overline{A \cup B}) = 1 - P(A \cup B)$
又因为:
$P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)$
所以:
$P(\overline{A} \cap \overline{B}) = 1 - [P(A) + P(B) - P(A \cap B)]$
又因为 A 和 B 独立,所以 $P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B)$,代入得:
$P(\overline{A} \cap \overline{B}) = 1 - P(A) - P(B) + P(A) \cdot P(B)$
另一方面,我们计算 $\overline{A}$ 和 $\overline{B}$ 的概率:
- $P(\overline{A}) = 1 - P(A)$
- $P(\overline{B}) = 1 - P(B)$
所以:
$P(\overline{A}) \cdot P(\overline{B}) = (1 - P(A))(1 - P(B)) = 1 - P(A) - P(B) + P(A) \cdot P(B)$
与前面的表达式相同,所以:
$P(\overline{A} \cap \overline{B}) = P(\overline{A}) \cdot P(\overline{B})$
因此,$\overline{A}$ 与 $\overline{B}$ 也相互独立。
结论:D 是正确的。
✅ 正确答案是:D
最终答案:
$\boxed{D}$
解析
考查要点:本题主要考查事件的互斥、相容、独立性以及对立事件的关系,需要结合概率的基本性质进行逻辑推理。
解题核心思路:
- 互斥与对立事件的关系:互斥事件的对立事件不一定互斥,需通过具体例子验证。
- 相容性与对立事件的关系:相容事件的对立事件可能互斥,需构造反例判断。
- 独立性的传递性:独立事件的对立事件是否保持独立,需通过概率公式推导验证。
破题关键点:
- 互斥事件的对立事件可能相容(选项A错误)。
- 相容事件的对立事件可能互斥(选项B错误)。
- 互斥事件不可能独立(概率均大于零时)(选项C错误)。
- 独立事件的对立事件仍独立(选项D正确)。
选项A分析
若$A$与$B$互不相容,则$A \cap B = \emptyset$。此时$\overline{A} \cap \overline{B}$表示“$A$和$B$都不发生”,在样本空间中可能存在这样的结果(例如掷骰子时$A$为“1点”,$B$为“2点”,则$\overline{A} \cap \overline{B}$包含“3,4,5,6点”)。因此$\overline{A}$与$\overline{B}$不互斥,选项A错误。
选项B分析
若$A$与$B$相容,则$A \cap B \neq \emptyset$。但$\overline{A} \cap \overline{B}$是否非空需具体分析。例如,设样本空间为$\{1,2,3\}$,$A=\{1,2\}$,$B=\{2,3\}$,则$A$与$B$相容(交集为$\{2\}$),但$\overline{A}=\{3\}$,$\overline{B}=\{1\}$,交集为空,故$\overline{A}$与$\overline{B}$互斥。选项B错误。
选项C分析
若$A$与$B$互不相容,则$P(A \cap B)=0$。若$A$与$B$独立,需满足$P(A) \cdot P(B) = 0$,但题目中$P(A)>0$且$P(B)>0$,矛盾。因此互不相容事件不可能独立,选项C错误。
选项D分析
若$A$与$B$独立,则$P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B)$。验证$\overline{A}$与$\overline{B}$是否独立:
$\begin{aligned}P(\overline{A} \cap \overline{B}) &= 1 - P(A \cup B) \\&= 1 - [P(A) + P(B) - P(A \cap B)] \\&= 1 - P(A) - P(B) + P(A) \cdot P(B) \\P(\overline{A}) \cdot P(\overline{B}) &= (1 - P(A))(1 - P(B)) \\&= 1 - P(A) - P(B) + P(A) \cdot P(B)\end{aligned}$
两者相等,故$\overline{A}$与$\overline{B}$独立,选项D正确。