8.设口袋中有10只红球和15只白球,每次取一个球,取后不放回,则第二次取得红球的概率为____.
题目解答
答案
设 $ A_1 $ 为第一次取红球,$ A_2 $ 为第一次取白球,$ B $ 为第二次取红球。
由全概率公式:
$P(B) = P(A_1)P(B|A_1) + P(A_2)P(B|A_2)$
计算各概率:
$P(A_1) = \frac{10}{25} = \frac{2}{5}, \quad P(B|A_1) = \frac{9}{24} = \frac{3}{8}$
$P(A_2) = \frac{15}{25} = \frac{3}{5}, \quad P(B|A_2) = \frac{10}{24} = \frac{5}{12}$
代入公式:
$P(B) = \frac{2}{5} \times \frac{3}{8} + \frac{3}{5} \times \frac{5}{12} = \frac{3}{20} + \frac{1}{4} = \frac{2}{5}$
或者,考虑顺序不影响概率,第二次取红球概率等于红球比例:
$\frac{10}{25} = \frac{2}{5}$
答案: $\boxed{\frac{2}{5}}$
解析
考查要点:本题主要考查条件概率和全概率公式的应用,以及对概率对称性的理解。
解题核心思路:
第二次取红球的概率可能受第一次取球结果的影响,因此需要分两种情况讨论:第一次取红球或白球。通过全概率公式将两种情况的概率加权求和,或利用概率的对称性直接得出结果。
破题关键点:
- 分情况讨论:第一次取红球和白球对第二次取球的影响不同。
- 对称性简化:无论取球顺序如何,每个球被第二次取到的概率均等,因此概率等于红球的初始比例。
方法一:全概率公式
-
定义事件:
- $A_1$:第一次取红球;
- $A_2$:第一次取白球;
- $B$:第二次取红球。
-
计算各概率:
- $P(A_1) = \frac{10}{25} = \frac{2}{5}$(第一次取红球的概率);
- 若第一次取红球,剩余红球9个,总球24个,故$P(B|A_1) = \frac{9}{24} = \frac{3}{8}$;
- $P(A_2) = \frac{15}{25} = \frac{3}{5}$(第一次取白球的概率);
- 若第一次取白球,红球仍10个,总球24个,故$P(B|A_2) = \frac{10}{24} = \frac{5}{12}$。
-
全概率公式求和:
$P(B) = P(A_1)P(B|A_1) + P(A_2)P(B|A_2) = \frac{2}{5} \cdot \frac{3}{8} + \frac{3}{5} \cdot \frac{5}{12} = \frac{3}{20} + \frac{1}{4} = \frac{2}{5}.$
方法二:概率的对称性
所有球被第二次取到的概率均等,因此第二次取红球的概率等于红球的初始比例:
$P(B) = \frac{10}{25} = \frac{2}{5}.$