题目
一学生接连参加同一课程的两次考试.第一次及格的概率为P,若第一次及格则第二次及格的概率也为P;若第一次不及格则第二次及格的概率为(P)/(2).(1)若至少有一次及格则他能取得某种资格,求他取得该资格的概率;(2)若已知他第二次已经及格,求他第一次及格的概率.
一学生接连参加同一课程的两次考试.第一次及格的概率为P,若第一次及格则第二次及格的概率也为P;若第一次不及格则第二次及格的概率为$\frac{P}{2}$.
(1)若至少有一次及格则他能取得某种资格,求他取得该资格的概率;
(2)若已知他第二次已经及格,求他第一次及格的概率.
(1)若至少有一次及格则他能取得某种资格,求他取得该资格的概率;
(2)若已知他第二次已经及格,求他第一次及格的概率.
题目解答
答案
解:记Ai:他第i次及格,i=1,2,
已知$P({A}_{1})=P({A}_{2}|{A}_{1})=P,P({A}_{2}|\overline{{A}_{1}})=\frac{P}{2}$,
(1)记B:至少有一次及格,所以$\overline{B}=\overline{{A}_{1}}\overline{{A}_{2}}$,
故P(B)=$1-P(\overline{B})=1-P(\overline{{A}_{1}}\overline{{A}_{2}})$=$1-P(\overline{{A}_{1}})P(\overline{{A}_{2}}|\overline{{A}_{1}})$=$1-[1-P({A}_{1})][1-P({A}_{2}|\overline{{A}_{1}})]$=$1-(1-P)•(1-\frac{P}{2})$=$\frac{3}{2}P-\frac{1}{2}{P}^{2}$;
(2)因为$P({A}_{1}|{A}_{2})=\frac{P({A}_{1}{A}_{2})}{P({A}_{2})}$(*),
由乘法公式,有$P({A}_{1}{A}_{2})=P({A}_{1})P({A}_{2}|{A}_{1})={P}^{2}$,
由全概率公式可得,$P({A}_{2})=P({A}_{1})P({A}_{2}|{A}_{1})+P(\overline{{A}_{1}})P({A}_{2}|\overline{{A}_{1}})$=$P•P+(1-P)•\frac{P}{2}$=$\frac{{P}^{2}}{2}+\frac{P}{2}$,
将以上两个结果代入(*)可得,$P({A}_{1}|{A}_{2})=\frac{{P}^{2}}{\frac{{P}^{2}}{2}+\frac{P}{2}}$=$\frac{2P}{P+1}$.
已知$P({A}_{1})=P({A}_{2}|{A}_{1})=P,P({A}_{2}|\overline{{A}_{1}})=\frac{P}{2}$,
(1)记B:至少有一次及格,所以$\overline{B}=\overline{{A}_{1}}\overline{{A}_{2}}$,
故P(B)=$1-P(\overline{B})=1-P(\overline{{A}_{1}}\overline{{A}_{2}})$=$1-P(\overline{{A}_{1}})P(\overline{{A}_{2}}|\overline{{A}_{1}})$=$1-[1-P({A}_{1})][1-P({A}_{2}|\overline{{A}_{1}})]$=$1-(1-P)•(1-\frac{P}{2})$=$\frac{3}{2}P-\frac{1}{2}{P}^{2}$;
(2)因为$P({A}_{1}|{A}_{2})=\frac{P({A}_{1}{A}_{2})}{P({A}_{2})}$(*),
由乘法公式,有$P({A}_{1}{A}_{2})=P({A}_{1})P({A}_{2}|{A}_{1})={P}^{2}$,
由全概率公式可得,$P({A}_{2})=P({A}_{1})P({A}_{2}|{A}_{1})+P(\overline{{A}_{1}})P({A}_{2}|\overline{{A}_{1}})$=$P•P+(1-P)•\frac{P}{2}$=$\frac{{P}^{2}}{2}+\frac{P}{2}$,
将以上两个结果代入(*)可得,$P({A}_{1}|{A}_{2})=\frac{{P}^{2}}{\frac{{P}^{2}}{2}+\frac{P}{2}}$=$\frac{2P}{P+1}$.
解析
考查要点:本题主要考查条件概率、全概率公式以及逆用贝叶斯公式的应用能力。
解题思路:
- 第(1)题:通过逆向思维计算“至少一次及格”的概率,转化为计算两次都不及格的概率,再用1减去该概率。
- 第(2)题:利用条件概率公式,结合全概率公式计算分母,分子通过乘法公式直接计算。
关键点:
- 明确事件间依赖关系,正确拆分事件;
- 灵活运用全概率公式和乘法公式;
- 代数运算的准确性。
第(1)题
目标:求至少有一次及格的概率 $P(B)$,其中 $B = A_1 \cup A_2$。
步骤:
- 逆向计算:计算两次都不及格的概率 $P(\overline{B}) = P(\overline{A_1} \cap \overline{A_2})$。
- 条件概率拆分:
- 第一次不及格的概率:$P(\overline{A_1}) = 1 - P$;
- 在第一次不及格的条件下,第二次不及格的概率:$P(\overline{A_2}|\overline{A_1}) = 1 - \frac{P}{2}$。
- 联合概率:
$P(\overline{A_1} \cap \overline{A_2}) = P(\overline{A_1}) \cdot P(\overline{A_2}|\overline{A_1}) = (1-P)\left(1-\frac{P}{2}\right).$ - 最终结果:
$P(B) = 1 - (1-P)\left(1-\frac{P}{2}\right) = \frac{3}{2}P - \frac{1}{2}P^2.$
第(2)题
目标:求 $P(A_1|A_2)$,即已知第二次及格时第一次及格的概率。
步骤:
- 条件概率公式:
$P(A_1|A_2) = \frac{P(A_1 \cap A_2)}{P(A_2)}.$ - 分子计算:
$P(A_1 \cap A_2) = P(A_1) \cdot P(A_2|A_1) = P \cdot P = P^2.$ - 分母计算(全概率公式):
$P(A_2) = P(A_1)P(A_2|A_1) + P(\overline{A_1})P(A_2|\overline{A_1}) = P^2 + (1-P)\cdot\frac{P}{2}.$ - 化简分母:
$P(A_2) = P^2 + \frac{P}{2} - \frac{P^2}{2} = \frac{P^2}{2} + \frac{P}{2}.$ - 代入公式:
$P(A_1|A_2) = \frac{P^2}{\frac{P^2}{2} + \frac{P}{2}} = \frac{2P}{P + 1}.$