袋中共有5个球,其中3个新球,2个旧球,每次取1个,无放回地取2次,则第二次取到新球的概率为( )(A) 3/5;(B) 3/4;(C) 2/4;(D) 3/10.
袋中共有5个球,其中3个新球,2个旧球,每次取1个,无放回地取2次,则第二次取到新球的概率为( ) (A) 3/5; (B) 3/4; (C) 2/4; (D) 3/10.
题目解答
答案
我们来一步一步地分析这道概率题。
题目:
袋中共有5个球,其中3个新球,2个旧球。每次取1个,无放回地取2次。求第二次取到新球的概率。
第一步:理解问题
我们关心的是第二次取到新球的概率,注意是“第二次”,而且是“无放回”。
虽然第一次取球会影响第二次的球的组成,但我们要求的是第二次取到新球的总概率,需要考虑所有可能的情况。
第二步:使用全概率公式
我们可以根据第一次取到的是新球还是旧球,分两种情况讨论,然后用全概率公式。
设事件:
- $ A $:第二次取到新球
- $ B_1 $:第一次取到新球
- $ B_2 $:第一次取到旧球
那么根据全概率公式:
$P(A) = P(B_1) \cdot P(A|B_1) + P(B_2) \cdot P(A|B_2)$
第三步:计算各项概率
- $ P(B_1) $:第一次取到新球的概率
袋中有3个新球,共5个球:
$P(B_1) = \frac{3}{5}$
- $ P(A|B_1) $:在第一次取到新球的条件下,第二次再取到新球的概率
第一次取走一个新球后,剩下:
- 新球:2个
- 旧球:2个
- 总共:4个球
所以第二次取到新球的概率是:
$P(A|B_1) = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}$
- $ P(B_2) $:第一次取到旧球的概率
旧球有2个:
$P(B_2) = \frac{2}{5}$
- $ P(A|B_2) $:第一次取到旧球的条件下,第二次取到新球的概率
第一次取走一个旧球,剩下:
- 新球:3个(没动)
- 旧球:1个
- 总共:4个球
所以第二次取到新球的概率是:
$P(A|B_2) = \frac{3}{4}$
第四步:代入全概率公式
$P(A) = \frac{3}{5} \cdot \frac{1}{2} + \frac{2}{5} \cdot \frac{3}{4}$
分别计算:
- $ \frac{3}{5} \cdot \frac{1}{2} = \frac{3}{10} $
- $ \frac{2}{5} \cdot \frac{3}{4} = \frac{6}{20} = \frac{3}{10} $
所以:
$P(A) = \frac{3}{10} + \frac{3}{10} = \frac{6}{10} = \frac{3}{5}$
第五步:得出结论
第二次取到新球的概率是 $ \frac{3}{5} $。
答案:
$\boxed{\text{(A) } \frac{3}{5}}$
小技巧补充(直观理解):
在无放回抽样中,每个球被抽到任一位置的概率是相等的。也就是说,任何一个球被“第二次抽到”的概率是相同的。
袋中有3个新球,5个球总共有5个位置(第一次、第二次),每个球出现在第二次的概率是 $ \frac{1}{5} $,但更准确地说:
每个球被第二次抽中的概率是 $ \frac{1}{5} $ 吗?不是直接这样。
但可以这样想:每个球被抽在第二次的位置的概率是相等的,所以3个新球中任一个出现在第二次的概率总和是:
总共有5个球,每个球出现在第二次的概率是 $ \frac{1}{5} $,那么3个新球出现在第二次的总概率是:
$3 \times \frac{1}{5} = \frac{3}{5}$
这也验证了我们的结果。
✅ 所以最终答案是:A
解析
本题考查全概率公式的应用以及对概率问题的直观理解。解题思路是通过全概率公式,根据第一次取球的不同情况(取到新球或旧球)来分别计算第二次取到新球的概率,最后将两种情况的概率相加得到最终结果。也可以从直观角度理解,在无放回抽样中每个球被抽到任一位置的概率相等,从而快速得出第二次取到新球的概率。
全概率公式法
设事件:
$ A $:第二次取到新球
$ B_1 $:第一次取到新球
$ B_2 $:第一次取到旧球
根据全概率公式:$P(A) = P(B_1) \cdot P(A|B_1) + P(B_2) \cdot P(A|B_2)$
-
计算$ P(B_1) $:
袋中有3个新球,共5个球,所以第一次取到新球的概率为:
$P(B_1) = \frac{3}{5}$ -
计算$ P(A|B_1) $:
在第一次取到新球的条件下,剩下新球2个,旧球2个,总共4个球。所以第二次取到新球的概率是:
$P(A|B_1) = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}$ -
计算$ P(B_2) $:
旧球有2个,所以第一次取到旧球的概率为:
$P(B_2) = \frac{2}{5}$ -
计算$ P(A|B_2) $:
在第一次取到旧球的条件下,剩下新球3个,旧球1个,总共4个球。所以第二次取到新球的概率是:
$P(A|B_2) = \frac{3}{4}$ -
代入全概率公式:
$P(A) = \frac{3}{5} \cdot \frac{1}{2} + \frac{2}{5} \cdot \frac{3}{4}$
分别计算:
$ \frac{3}{5} \cdot \frac{1}{2} = \frac{3}{10} $
$ \frac{2}{5} \cdot \frac{3}{4} = \frac{6}{20} = \frac{3}{10} $
所以:
$P(A) = \frac{3}{10} + \frac{3}{10} = \frac{6}{10} = \frac{3}{5}$
直观理解法
在无放回抽样中,每个球被抽到任一位置的概率是相等的。袋中有3个新球,5个球,所以第二次取到新球的概率就等于新球的个数除以总球数,即:
$P(A)=\frac{3}{5}$