题目
13.一间宿舍内住有5位同学,求他们之中至少有2个人的生日在同一个月份的概率。
13.一间宿舍内住有5位同学,求他们之中至少有2个人的生日在同一个月份的概率。
题目解答
答案
解答如下:
解析
考查要点:本题主要考查概率计算中的补集思想以及排列组合的应用。关键在于将问题转化为计算“所有生日月份均不同”的概率,再用1减去该概率。
解题核心思路:
- 确定总事件数:5个人的生日月份共有$12^5$种可能。
- 计算“所有月份不同”的情况数:使用排列数$P_{12}^5$(即从12个月中选5个月并排列)。
- 补集法:所求概率为$1 - \frac{\text{所有月份不同情况数}}{\text{总情况数}}$。
破题关键点:
- 补集思想简化计算,避免直接计算“至少两人同月”的复杂情况。
- 排列数与独立事件数的区分:注意“所有月份不同”是排列问题,而总情况数是独立选择的结果。
步骤1:计算总情况数
每个人生日的月份有12种选择,5个人的总情况数为:
$12^5 = 248832.$
步骤2:计算“所有月份不同”的情况数
第1个人有12种选择,第2个人有11种(排除第1个月份),依此类推,直到第5个人有8种选择。因此,情况数为:
$P_{12}^5 = 12 \times 11 \times 10 \times 9 \times 8 = 95040.$
步骤3:计算“所有月份不同”的概率
概率为:
$\frac{P_{12}^5}{12^5} = \frac{95040}{248832} = \frac{55}{144}.$
步骤4:求补集概率
至少两人同月的概率为:
$1 - \frac{55}{144} = \frac{89}{144} \approx 0.6181.$