题目
设一门高射炮击中飞机的概率0.6,不同高射炮是否击中相互独立.若有一架敌机入侵领空,欲以99%以上的概率击中它,则至少需要()门高射炮.A. 5B. 4C. 6D. 7
设一门高射炮击中飞机的概率0.6,不同高射炮是否击中相互独立.若有一架敌机入侵领空,欲以99%以上的概率击中它,则至少需要()门高射炮.
A. 5
B. 4
C. 6
D. 7
题目解答
答案
C. 6
解析
考查要点:本题主要考查独立事件的概率计算及对数不等式的应用。关键在于理解“至少有一门击中”的概率转化为对立事件“全部未击中”的概率,并通过不等式求解最小高射炮数量。
解题核心思路:
- 对立事件法:计算所有高射炮均未击中的概率,再用1减去该概率得到至少一次击中的概率。
- 不等式建立与求解:通过概率要求建立不等式,利用对数求解最小整数解。
破题关键点:
- 正确建立概率模型:明确“至少一次成功”对应对立事件“全部失败”。
- 对数运算的正确应用:注意对数函数的单调性对不等式方向的影响。
设需要$n$门高射炮,每门击中概率为$0.6$,未击中概率为$0.4$。
至少一次击中的概率为:
$P = 1 - (0.4)^n$
题目要求$P \geq 0.99$,即:
$1 - (0.4)^n \geq 0.99 \quad \Rightarrow \quad (0.4)^n \leq 0.01$
取自然对数:
$n \cdot \ln(0.4) \leq \ln(0.01)$
由于$\ln(0.4) < 0$,不等式方向改变:
$n \geq \frac{\ln(0.01)}{\ln(0.4)} \approx \frac{-4.605}{-0.916} \approx 5.025$
因此,最小整数解为$n=6$。
验证:
- 当$n=5$时,$(0.4)^5 = 0.01024$,对应概率$1 - 0.01024 = 0.98976 < 0.99$,不满足。
- 当$n=6$时,$(0.4)^6 = 0.004096$,对应概率$1 - 0.004096 = 0.995904 > 0.99$,满足要求。