有三只箱子,第一只箱子中有4个红球和1个白球,第二只箱子中有5个红球和1个白球,第三只箱子中有3个红球和4个白球,现随机地取一只箱子,再从此箱子中随机地取出一个球,结果发现是白球,求该白球是取自第一个箱子的概率。 A (197)/(630) B (1)/(15) C (42)/(197) D 以上都不对
有三只箱子,第一只箱子中有4个红球和1个白球,第二只箱子中有5个红球和1个白球,第三只箱子中有3个红球和4个白球,现随机地取一只箱子,再从此箱子中随机地取出一个球,结果发现是白球,求该白球是取自第一个箱子的概率。
A $\frac{197}{630}$
B $\frac{1}{15}$
C $\frac{42}{197}$
D 以上都不对
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查条件概率和贝叶斯定理的应用,需要结合全概率公式进行计算。
解题核心思路:
- 确定事件关系:选择箱子和抽到白球是两个相关事件,需用贝叶斯定理计算后验概率。
- 计算全概率:通过全概率公式计算抽到白球的总概率,需考虑所有可能的箱子。
- 代入贝叶斯公式:将各部分概率代入公式,最终得到目标概率。
破题关键点:
- 正确识别每个箱子的白球概率(如第一个箱子白球概率为$\frac{1}{5}$)。
- 准确计算全概率时注意分母的通分与相加。
- 避免混淆分子与分母在贝叶斯公式中的位置。
步骤1:定义事件与已知概率
- $A_1$:选中第一个箱子,概率$P(A_1) = \frac{1}{3}$。
- $A_2$:选中第二个箱子,概率$P(A_2) = \frac{1}{3}$。
- $A_3$:选中第三个箱子,概率$P(A_3) = \frac{1}{3}$。
- $B$:抽到白球。
- 条件概率:
- $P(B|A_1) = \frac{1}{5}$(第一个箱子有1个白球,共5个球)。
- $P(B|A_2) = \frac{1}{6}$(第二个箱子有1个白球,共6个球)。
- $P(B|A_3) = \frac{4}{7}$(第三个箱子有4个白球,共7个球)。
步骤2:计算抽到白球的总概率$P(B)$
根据全概率公式:
$\begin{aligned}P(B) &= P(B|A_1)P(A_1) + P(B|A_2)P(A_2) + P(B|A_3)P(A_3) \\&= \frac{1}{5} \cdot \frac{1}{3} + \frac{1}{6} \cdot \frac{1}{3} + \frac{4}{7} \cdot \frac{1}{3} \\&= \frac{1}{15} + \frac{1}{18} + \frac{4}{21}.\end{aligned}$
通分后计算:
$\frac{1}{15} = \frac{42}{630}, \quad \frac{1}{18} = \frac{35}{630}, \quad \frac{4}{21} = \frac{120}{630}, \quad P(B) = \frac{42 + 35 + 120}{630} = \frac{197}{630}.$
步骤3:应用贝叶斯定理求$P(A_1|B)$
$\begin{aligned}P(A_1|B) &= \frac{P(B|A_1)P(A_1)}{P(B)} \\&= \frac{\frac{1}{5} \cdot \frac{1}{3}}{\frac{197}{630}} \\&= \frac{\frac{1}{15}}{\frac{197}{630}} = \frac{1}{15} \cdot \frac{630}{197} = \frac{42}{197}.\end{aligned}$