据一个生化制药厂报告,在流水线上每8小时的一个班中破碎的安瓿瓶数服从泊松分布,mu=1.5。问:(1)夜班破碎2个瓶子的概率是多少?(2)在夜班打碎2个以下的瓶子的概率是多少?(3)在早班破碎2个以上的瓶子的概率是多少?(4)在一天连续三个班都没有破碎的瓶子的概率(假设三个班是独立的)?
据一个生化制药厂报告,在流水线上每8小时的一个班中破碎的安瓿瓶数服从泊松分布,$\mu=1.5$。 问:(1)夜班破碎2个瓶子的概率是多少? (2)在夜班打碎2个以下的瓶子的概率是多少? (3)在早班破碎2个以上的瓶子的概率是多少? (4)在一天连续三个班都没有破碎的瓶子的概率(假设三个班是独立的)?
题目解答
答案
我们来逐题分析并解答这个关于泊松分布的概率问题。
已知条件:
- 安瓿瓶破碎数服从泊松分布。
- 参数 $\mu = 1.5$,即平均每班(8小时)破碎 1.5 个瓶子。
- 泊松分布的概率质量函数为:
$P(X = k) = \frac{e^{-\mu} \mu^k}{k!}$
其中:
- $X$ 是每班破碎的瓶子数,
- $k = 0, 1, 2, \dots$ 是具体的破碎数量,
- $\mu = 1.5$,
- $e \approx 2.71828$。
(1) 夜班破碎2个瓶子的概率是多少?
即求 $P(X = 2)$
$P(X = 2) = \frac{e^{-1.5} \cdot (1.5)^2}{2!}$
先计算各部分:
- $e^{-1.5} \approx \frac{1}{e^{1.5}} \approx \frac{1}{4.4817} \approx 0.2231$
- $(1.5)^2 = 2.25$
- $2! = 2$
代入:
$P(X = 2) = \frac{0.2231 \times 2.25}{2} = \frac{0.501975}{2} \approx 0.2510$
✅ 答:(1) 夜班破碎2个瓶子的概率约为 $0.251$(即 25.1%)
(2) 在夜班打碎2个以下的瓶子的概率是多少?
“2个以下”即破碎数为 0 或 1,即求 $P(X < 2) = P(X = 0) + P(X = 1)$
分别计算:
$P(X = 0)$
$P(X = 0) = \frac{e^{-1.5} \cdot (1.5)^0}{0!} = e^{-1.5} \cdot 1 / 1 \approx 0.2231$
$P(X = 1)$
$P(X = 1) = \frac{e^{-1.5} \cdot (1.5)^1}{1!} = 0.2231 \times 1.5 = 0.33465$
相加:
$P(X < 2) = 0.2231 + 0.33465 = 0.55775$
✅ 答:(2) 夜班打碎2个以下瓶子的概率约为 $0.5578$(即 55.78%)
(3) 在早班破碎2个以上的瓶子的概率是多少?
即求 $P(X > 2)$
注意:
$P(X > 2) = 1 - P(X \leq 2) = 1 - [P(X=0) + P(X=1) + P(X=2)]$
我们前面已经算出:
- $P(X=0) \approx 0.2231$
- $P(X=1) \approx 0.33465$
- $P(X=2) \approx 0.2510$
相加:
$P(X \leq 2) \approx 0.2231 + 0.33465 + 0.2510 = 0.80875$
所以:
$P(X > 2) = 1 - 0.80875 = 0.19125$
✅ 答:(3) 早班破碎2个以上瓶子的概率约为 $0.1913$(即 19.13%)
(4) 在一天连续三个班都没有破碎瓶子的概率(假设三个班独立)?
先求一个班没有破碎瓶子的概率,即 $P(X = 0) \approx 0.2231$
由于三个班相互独立,连续三个班都没有破碎,即:
$P(\text{全无破碎}) = P(X=0)^3 = (0.2231)^3$
计算:
$0.2231^2 \approx 0.04977$
$0.04977 \times 0.2231 \approx 0.01110$
更精确计算:
$0.2231 \times 0.2231 = 0.04977361$
$0.04977361 \times 0.2231 \approx 0.011105$
✅ 答:(4) 一天三个班都无破碎的概率约为 $0.0111$(即 1.11%)
✅ 最终答案总结:
(1) 夜班破碎2个瓶子的概率是
$\boxed{0.251}$
(2) 夜班破碎2个以下瓶子的概率是
$\boxed{0.558}$
(3) 早班破碎2个以上瓶子的概率是
$\boxed{0.191}$
(4) 一天三个班都无破碎瓶子的概率是
$\boxed{0.0111}$
(所有结果保留三位或四位有效数字)