题目
三、计算题(本大题共6小题,共46分)15、某研究人员研究某种疾病与个体基因间的关系,个体中有4人患有该疾病,有6人没有患病.由于基因检测非常昂贵,研究人员不能对所有个体做检测.按放回抽样和不放回抽样,从10个个体中随机抽取2人.则这2人中有一人患病的概率分别是多少?(8分)
三、计算题(本大题共6小题,共46分)
15、某研究人员研究某种疾病与个体基因间的关系,个体中有4人患有该疾病,有6人没有患病.由于基因检测非常昂贵,研究人员不能对所有个体做检测.按放回抽样和不放回抽样,从10个个体中随机抽取2人.则这2人中有一人患病的概率分别是多少?(8分)
题目解答
答案
放回抽样:
每次抽取后放回,总共有 $10 \times 10 = 100$ 种方式。
其中有一人患病的组合数为 $4 \times 6 + 6 \times 4 = 48$ 种。
概率为 $\frac{48}{100} = 0.48$。
不放回抽样:
每次抽取后不放回,总共有 $10 \times 9 = 90$ 种方式。
其中有一人患病的组合数仍为 $4 \times 6 + 6 \times 4 = 48$ 种。
概率为 $\frac{48}{90} = \frac{8}{15}$。
答案:
$\boxed{\begin{array}{ll}\text{放回抽样:} & 0.48 \\\text{不放回抽样:} & \frac{8}{15} \\\end{array}}$
解析
本题考查古典概型概率的计算,解题思路是分别计算放回抽样和不放回抽样时,从$10$个个体中随机抽取$2$人,这$2$人中有一人患病的概率。
放回抽样情况
- 计算所有可能的抽取方式:
因为是放回抽样,每次抽取都有$10$种可能,根据分步乘法计数原理,抽取$2$次总的方式数为$n = 10\times10=100$种。 - 计算有一人患病的组合数:
“有一人患病”包含两种情况:第一种是第一次抽到患病者,第二次抽到未患病者;第二种是第一次抽到未患病者,第二次抽到患病者。
已知有$4$人患病,$6$人未患病,根据分步乘法计数原理,第一种情况的组合数为$4\times6$种,第二种情况的组合数为$6\times4$种。
所以有一人患病的组合数$m = 4\times6 + 6\times4=24 + 24 = 48$种。 - 计算概率:
根据古典概型概率公式$P(A)=\frac{m}{n}$(其中$P(A)$表示事件$A$发生的概率,$m$表示事件$A$包含的基本事件个数,$n$表示基本事件的总数),可得有一人患病的概率$P_1=\frac{48}{100}=0.48$。
不放回抽样情况
- 计算所有可能的抽取方式:
因为是不放回抽样,第一次抽取有$10$种可能,第二次抽取有$9$种可能,根据分步乘法计数原理,抽取$2$次总的方式数为$n'=10\times9 = 90$种。 - 计算有一人患病的组合数:
同样“有一人患病”包含两种情况:第一种是第一次抽到患病者,第二次抽到未患病者;第二种是第一次抽到未患病者,第二次抽到患病者。
根据分步乘法计数原理,第一种情况的组合数为$4\times6$种,第二种情况的组合数为$6\times4$种。
所以有一人患病的组合数$m' = 4\times6+6\times4 = 48$种。 - 计算概率:
根据古典概型概率公式$P(A)=\frac{m}{n}$,可得有一人患病的概率$P_2=\frac{48}{90}=\frac{8}{15}$。