若随机事件A,B,C相互独立,则Acup B与C独立。
题目解答
答案
正确
解析
考查要点:本题主要考查事件独立性的定义及其在复合事件中的应用,需要理解多个事件相互独立时的概率运算规则。
解题核心思路:
- 明确独立性定义:若事件$A,B,C$相互独立,则任意两个事件的交概率等于各自概率的乘积,且三个事件的交概率也等于各自概率的乘积。
- 分解复合事件:将$A \cup B$与$C$的交事件分解为$(A \cap C) \cup (B \cap C)$,利用容斥原理计算其概率。
- 验证独立性条件:通过代数运算证明$P((A \cup B) \cap C) = P(A \cup B) \cdot P(C)$,从而判断独立性。
破题关键点:
- 正确应用独立性条件:利用$A,B,C$相互独立,将交事件的概率拆分为乘积形式。
- 处理并集的概率:通过容斥原理计算$P(A \cup B)$,并与$C$的概率结合验证等式。
步骤1:分解交事件
根据集合运算的分配律,有:
$(A \cup B) \cap C = (A \cap C) \cup (B \cap C).$
步骤2:计算交事件的概率
利用容斥原理展开:
$\begin{aligned}P((A \cup B) \cap C) &= P((A \cap C) \cup (B \cap C)) \\&= P(A \cap C) + P(B \cap C) - P(A \cap B \cap C).\end{aligned}$
步骤3:代入独立性条件
由于$A,B,C$相互独立,可得:
$\begin{aligned}P(A \cap C) &= P(A)P(C), \\P(B \cap C) &= P(B)P(C), \\P(A \cap B \cap C) &= P(A)P(B)P(C).\end{aligned}$
代入后:
$\begin{aligned}P((A \cup B) \cap C) &= P(A)P(C) + P(B)P(C) - P(A)P(B)P(C) \\&= P(C) \left[ P(A) + P(B) - P(A)P(B) \right].\end{aligned}$
步骤4:计算$P(A \cup B)$
根据容斥原理:
$P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B) = P(A) + P(B) - P(A)P(B).$
步骤5:验证独立性条件
计算$P(A \cup B) \cdot P(C)$:
$P(A \cup B) \cdot P(C) = \left[ P(A) + P(B) - P(A)P(B) \right] P(C).$
结论:
$P((A \cup B) \cap C) = P(A \cup B) \cdot P(C),$
因此,$A \cup B$与$C$独立。