4.设某一工厂有A,B,C三间车间,它们生产同一种螺钉,各个车间的产量分别占该厂生产螺钉 总产量的25%,35%,40%,各个车间生产的螺钉中次品的百分比分别为5%,4%,2%.如果从全厂总产 品中抽取一件产品,(1)求抽到的产品是次品的概率;(2)已知得到的是次品,求它依次是车间A,B, C生产的概率.
题目解答
答案
为了解决这个问题,我们将使用全概率定律和贝叶斯定理。让我们一步步来分析。
第一步:定义事件
- 设 $A$ 为产品来自车间A的事件。
- 设 $B$ 为产品来自车间B的事件。
- 设 $C$ 为产品来自车间C的事件。
- 设 $D$ 为产品是次品的事件。
第二步:给定概率
- 产品来自车间A的概率, $P(A) = 0.25$。
- 产品来自车间B的概率, $P(B) = 0.35$。
- 产品来自车间C的概率, $P(C) = 0.40$。
- 产品来自车间A是次品的概率, $P(D|A) = 0.05$。
- 产品来自车间B是次品的概率, $P(D|B) = 0.04$。
- 产品来自车间C是次品的概率, $P(D|C) = 0.02$。
第三步:求抽到的产品是次品的概率
使用全概率定律,我们有:
$P(D) = P(D|A)P(A) + P(D|B)P(B) + P(D|C)P(C)$
代入给定的值:
$P(D) = (0.05 \times 0.25) + (0.04 \times 0.35) + (0.02 \times 0.40)$
$P(D) = 0.0125 + 0.014 + 0.008$
$P(D) = 0.0345$
因此,抽到的产品是次品的概率是 $\boxed{0.0345}$。
第四步:求已知产品是次品时,它来自车间A,B,C的概率
使用贝叶斯定理,我们可以找到这些概率。
已知产品是次品时,它来自车间A的概率
$P(A|D) = \frac{P(D|A)P(A)}{P(D)} = \frac{0.05 \times 0.25}{0.0345} = \frac{0.0125}{0.0345} = \frac{25}{69}$
已知产品是次品时,它来自车间B的概率
$P(B|D) = \frac{P(D|B)P(B)}{P(D)} = \frac{0.04 \times 0.35}{0.0345} = \frac{0.014}{0.0345} = \frac{28}{69}$
已知产品是次品时,它来自车间C的概率
$P(C|D) = \frac{P(D|C)P(C)}{P(D)} = \frac{0.02 \times 0.40}{0.0345} = \frac{0.008}{0.0345} = \frac{16}{69}$
因此,已知产品是次品时,它来自车间A,B,C的概率分别是 $\boxed{\frac{25}{69}, \frac{28}{69}, \frac{16}{69}}$。
解析
考查要点:本题主要考查全概率公式和贝叶斯定理的应用,涉及条件概率的理解与计算。
解题核心思路:
- 全概率公式用于计算从全厂抽取次品的总概率,需将各车间的产量占比与对应次品率相乘后求和。
- 贝叶斯定理用于在已知次品的情况下,反推其来自各车间的概率,需结合各车间的贡献比例与总次品概率。
破题关键点:
- 明确事件定义:设车间A、B、C的产量占比为$P(A)$、$P(B)$、$P(C)$,次品率分别为$P(D|A)$、$P(D|B)$、$P(D|C)$。
- 总次品概率$P(D)$通过全概率公式计算。
- 各车间的后验概率$P(A|D)$、$P(B|D)$、$P(C|D)$通过贝叶斯定理计算。
第(1)题:抽到次品的概率
定义事件与已知概率
- $P(A)=0.25$,$P(B)=0.35$,$P(C)=0.40$(产量占比)
- $P(D|A)=0.05$,$P(D|B)=0.04$,$P(D|C)=0.02$(次品率)
应用全概率公式
总次品概率为:
$P(D) = P(D|A)P(A) + P(D|B)P(B) + P(D|C)P(C)$
代入计算
$\begin{aligned}P(D) &= (0.05 \times 0.25) + (0.04 \times 0.35) + (0.02 \times 0.40) \\&= 0.0125 + 0.014 + 0.008 \\&= 0.0345\end{aligned}$
第(2)题:已知次品来自各车间的概率
应用贝叶斯定理
对每个车间,后验概率为:
$P(X|D) = \frac{P(D|X)P(X)}{P(D)}$
分别计算
- 车间A:
$P(A|D) = \frac{0.05 \times 0.25}{0.0345} = \frac{25}{69}$ - 车间B:
$P(B|D) = \frac{0.04 \times 0.35}{0.0345} = \frac{28}{69}$ - 车间C:
$P(C|D) = \frac{0.02 \times 0.40}{0.0345} = \frac{16}{69}$