题目
1.(2024·全国甲卷·高考真题)某独唱比赛的决赛阶段共有甲、乙、丙、丁四人参加,每人出场一次,出场次序由随机抽签确定,则丙不是第一个出场,且甲或乙最后出场的概率是()A. (1)/(6)B. (1)/(4)C. (1)/(3)D. (1)/(2)
1.(2024·全国甲卷·高考真题)某独唱比赛的决赛阶段共有甲、乙、丙、丁四人参加,每人出场一次,出场次序由随机抽签确定,则丙不是第一个出场,且甲或乙最后出场的概率是()
A. $\frac{1}{6}$
B. $\frac{1}{4}$
C. $\frac{1}{3}$
D. $\frac{1}{2}$
题目解答
答案
C. $\frac{1}{3}$
解析
本题考查古典概型概率的计算,解题思路是先求出四人出场的所有可能排列情况,再求出满足“丙不是第一个出场,且甲或乙最后出场”的排列情况,最后根据古典概型概率公式计算概率。
步骤一:计算四人出场的所有可能排列情况
根据排列数公式$A_{n}^m=\frac{n!}{(n - m)!}$,四人进行全排列,即$n = 4$,$m = 4$,那么所有的出场次序情况有$A_{4}^4$种。
$\begin{align*}A_{4}^4&=\frac{4!}{(4 - 4)!}\\&=\frac{4!}{0!}\\&=4\times3\times2\times1\\&= 24\end{align*}$
步骤二:计算满足条件的排列情况
“丙不是第一个出场,且甲或乙最后出场”可分两种情况讨论:
- 情况一:甲最后出场
此时丙不能第一个出场,那么第一个出场的可以从乙、丁中选$1$人,有$C_{2}^1$种选法;剩下的两人全排列,有$A_{2}^2$种排法。
根据分步乘法计数原理,这种情况下的排法有$C_{2}^1\times A_{2}^2$种。
其中$C_{2}^1=\frac{2!}{1!(2 - 1)!}=\frac{2!}{1!1!}= 2$,$A_{2}^2=\frac{2!}{(2 - 2)!}=\frac{2!}{0!}=2\times1 = 2$,所以$C_{2}^1\times A_{2}^2 = 2\times2 = 4$种。 - 情况二:乙最后出场
同理,此时丙不能第一个出场,第一个出场的可以从甲、丁中选$1$人,有$C_{2}^1$种选法;剩下的两人全排列,有$A_{2}^2$种排法。
根据分步乘法计数原理,这种情况下的排法有$C_{2}^1\times A_{2}^2$种,同样可得$C_{2}^1\times A_{2}^2 = 2\times2 = 4$种。
由分类加法计数原理,满足“丙不是第一个出场,且甲或乙最后出场”的排法共有$4 + 4 = 8$种。
步骤三:根据古典概型概率公式计算概率
古典概型概率公式为$P(A)=\frac{m}{n}$,其中$n$是基本事件总数,$m$是事件$A$所包含的基本事件数。
已知$n = 24$,$m = 8$,则所求概率$P = \frac{8}{24}=\frac{1}{3}$。