题目
[例7]在电源电压不超过200V,在 sim 240V 和超过240V三种情况下,-|||-某种电子元件损坏的概率分别为0.1,0.001和0.2.假设电源电压X服从正态分布-|||-N(220,25^2),试求:-|||-(1)该电子元件损坏的概率α;-|||-(2)该电子元件损坏时,电源电压在 sim 240V 的概率β.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查全概率公式和贝叶斯公式的应用,结合正态分布的概率计算。
解题思路:  
- 划分电压区间,将电源电压分为三个互斥事件$A_1$、$A_2$、$A_3$,分别对应不同损坏概率。
- 计算各区间的概率:利用正态分布的标准化和标准正态分布表求出$P(A_1)$、$P(A_2)$、$P(A_3)$。
- 全概率公式求总损坏概率$\alpha$,即各区间概率与对应损坏概率的加权和。
- 贝叶斯公式求条件概率$\beta$,即损坏时属于$A_2$区间的概率。
关键点:
- 标准化转换:将电压值转化为标准正态变量$Z$。
- 互斥事件的全概率分解:确保各区间的概率之和为1。
- 贝叶斯公式的逆向推断:从结果反推条件概率。
事件定义与概率计算
- 
事件划分: - $A_1 = \{X \leq 200\}$
- $A_2 = \{200 < X \leq 240\}$
- $A_3 = \{X > 240\}$
- $B = \{\text{电子元件损坏}\}$
 
- 
计算各区间的概率: - $P(A_1)$:
 $Z = \frac{200 - 220}{25} = -0.8 \implies P(A_1) = \Phi(-0.8) = 0.212$
- $P(A_2)$:
 $Z_1 = \frac{200 - 220}{25} = -0.8, \quad Z_2 = \frac{240 - 220}{25} = 0.8$
 $P(A_2) = \Phi(0.8) - \Phi(-0.8) = 0.788 - 0.212 = 0.576$
- $P(A_3)$:
 $P(A_3) = 1 - P(A_1) - P(A_2) = 1 - 0.212 - 0.576 = 0.212$
 
- $P(A_1)$:
全概率公式求$\alpha$
$\alpha = P(B) = \sum_{i=1}^3 P(A_i)P(B|A_i)$
代入数据:
$\alpha = 0.212 \times 0.1 + 0.576 \times 0.001 + 0.212 \times 0.2 = 0.0642$
  
贝叶斯公式求$\beta$
$\beta = P(A_2|B) = \frac{P(A_2)P(B|A_2)}{P(B)} = \frac{0.576 \times 0.001}{0.0642} \approx 0.009$