题目
10.计算题甲、乙两艘轮船驶向一个不能同时停泊两艘轮船的码头停泊,它们都在某一昼夜内到达,且在该昼夜内任何时刻到达是等可能的。若甲船的停泊时间是一小时,乙船的停泊时间是两小时,求其中任何一艘船不需要等待码头空出的概率。
10.计算题
甲、乙两艘轮船驶向一个不能同时停泊两艘轮船的码头
停泊,它们都在某一昼夜内到达,且在该昼夜内任何时
刻到达是等可能的。若甲船的停泊时间是一小时,乙船
的停泊时间是两小时,求其中任何一艘船不需要等待码
头空出的概率。
题目解答
答案
设甲船到达时间为 $x$,乙船到达时间为 $y$,均在 $[0, 24)$ 内等可能取值。甲船停泊1小时,乙船停泊2小时。为使两船不需等待,需满足以下条件之一:
1. 甲船先到且乙船在甲船离开后到达,即 $y \geq x + 1$;
2. 乙船先到且甲船在乙船离开后到达,即 $x \geq y + 2$。
总可能区域为正方形 $S = \{(x, y) \mid 0 \leq x < 24, 0 \leq y < 24\}$,面积为 $24^2 = 576$。
符合条件的区域 $A$ 为:
\[
A = \{(x, y) \mid y \geq x + 1 \text{ 或 } x \geq y + 2\}
\]
计算 $A$ 的面积:
1. $y \geq x + 1$ 的区域为直角三角形,底和高均为 $23$,面积为 $\frac{1}{2} \times 23 \times 23 = \frac{529}{2}$。
2. $x \geq y + 2$ 的区域为直角三角形,底和高均为 $22$,面积为 $\frac{1}{2} \times 22 \times 22 = 242$。
3. 两区域无重叠,总面积为 $\frac{529}{2} + 242 = \frac{1013}{2}$。
因此,概率为:
\[
P(A) = \frac{\text{面积}_A}{\text{面积}_S} = \frac{\frac{1013}{2}}{576} = \frac{1013}{1152}
\]
最终答案:$\boxed{\frac{1013}{1152}}$。