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数学
题目

一部五卷的选集,按任意顺序放到书架上,则第一卷及第五卷分别在两端的概率是____A. (1)/(10)B. (1)/(8)C. (1)/(5)

一部五卷的选集,按任意顺序放到书架上,则第一卷及第五卷分别在两端的概率是____

A. $\frac{1}{10}$

B. $\frac{1}{8}$

C. $\frac{1}{5}$

题目解答

答案

A. $\frac{1}{10}$

解析

本题考查古典概型的概率计算,解题思路是先求出所有可能的排列情况,再求出满足第一卷及第五卷分别在两端的排列情况,最后根据古典概型概率公式计算概率。

  1. 计算所有可能的排列情况:
    一部五卷的选集按任意顺序放到书架上,这相当于对$5$个不同元素进行全排列。根据排列数公式$A_{n}^m=\frac{n!}{(n - m)!}$,这里$n = 5$,$m = 5$,则所有可能的排列情况有$A_{5}^5=\frac{5!}{(5 - 5)!}=5!= 120$种。

  2. 计算满足第一卷及第五卷分别在两端的排列情况:
    第一卷及第五卷分别在两端,那么这两卷的位置已经确定,剩下$3$卷可以在中间$3$个位置任意排列。同样根据排列数公式,这里$n = 3$,$m = 3$,则满足条件的排列情况有$A_{3}^3=\frac{3!}{(3 - 3)!}=3!= 6$种。

  3. 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$n$是所有可能的结果数,$m$是事件$A$发生的结果数。
    将$n = 120$,$m = 6$代入公式可得$P=\frac{6}{120}=\frac{1}{20}$,但是这里我们发现没有符合的选项,我们重新思考,我们可以用分步乘法原理来计算。
    第一步,确定第一卷和第五卷的位置,第一卷和第五卷分别在两端,有$2$种排法。
    第二步,确定剩下$3$卷的位置,剩下$3$卷可以在中间$3$个位置任意排列,有$A_{3}^3 = 3!= 6$种排法。
    根据分步乘法原理,满足条件的排列情况有$2\times6 = 12$种。
    再根据古典概型概率公式可得$P=\frac{12}{120}=\frac{1}{10}$。

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