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数学
题目

在房间里有10个人,分别佩戴从1号到10号的纪念章,任选3人记录其纪念章的号码。(1) 求最小号码为5的概率;(2) 求最大号码为5的概率。

在房间里有10个人,分别佩戴从1号到10号的纪念章,任选3人记录其纪念章的号码。 (1) 求最小号码为5的概率; (2) 求最大号码为5的概率。

题目解答

答案

我们来逐步分析并解答这个概率问题。

题目描述:
房间里有10个人,分别佩戴编号为1到10的纪念章。从中随机任选3人,记录他们的纪念章号码。

我们要求两个概率:

(1)求最小号码为5的概率

第一步:理解题意

我们从10个人中随机选出3人,即从编号1到10中随机选取3个不同的号码,不考虑顺序。

总的可能选法是组合数:

$\binom{10}{3} = \frac{10 \times 9 \times 8}{3 \times 2 \times 1} = 120$

我们现在要求:选出的3个号码中,最小的那个是5。

第二步:满足“最小号码为5”的条件

如果最小号码是5,说明:

  • 5必须被选中;
  • 另外两个号码必须从比5大的号码中选,即从6, 7, 8, 9, 10中选;
  • 并且不能选比5小的号码(即不能选1,2,3,4),否则最小值会小于5。

比5大的号码有:6,7,8,9,10 → 共5个。

我们要从这5个号码中选出2个,与5一起组成3人组。

所以满足条件的选法数为:

$\binom{5}{2} = 10$

第三步:计算概率

$P(\text{最小号码为5}) = \frac{10}{120} = \frac{1}{12}$

(2)求最大号码为5的概率

同样地,我们要求选出的3个号码中,最大的那个是5。

分析条件:

最大号码为5,说明:

  • 5必须被选中;
  • 另外两个号码必须从比5小的号码中选,即从1,2,3,4中选;
  • 不能选6到10中的任何号码,否则最大值会大于5。

比5小的号码有:1,2,3,4 → 共4个。

我们要从中选出2个,与5组成3人组。

满足条件的选法数为:

$\binom{4}{2} = 6$

计算概率:

$P(\text{最大号码为5}) = \frac{6}{120} = \frac{1}{20}$

最终答案:

(1)最小号码为5的概率是:$\boxed{\dfrac{1}{12}}$

(2)最大号码为5的概率是:$\boxed{\dfrac{1}{20}}$

解析

考查要点:本题主要考查组合概率的计算,涉及最小值和最大值的条件概率问题。
解题核心思路:

  1. 确定总的基本事件数:从10人中任选3人的组合数$\binom{10}{3}$。
  2. 分析条件事件的构成:
    • 最小号码为5:必须包含5,且另外两数均大于5。
    • 最大号码为5:必须包含5,且另外两数均小于5。
  3. 计算符合条件的组合数:分别从对应范围内选取剩余两数的组合数。
    破题关键:明确最小值或最大值存在的条件,严格限定其他数的范围。

第(1)题:最小号码为5的概率

步骤1:确定总事件数

从10人中选3人的总组合数为:
$\binom{10}{3} = \frac{10 \times 9 \times 8}{3 \times 2 \times 1} = 120$

步骤2:分析条件事件

若最小号码为5,则:

  • 必须包含5;
  • 另外两数均大于5(即从6,7,8,9,10中选)。

步骤3:计算符合条件的组合数

从5个大于5的数中选2个:
$\binom{5}{2} = \frac{5 \times 4}{2 \times 1} = 10$

步骤4:计算概率

$P(\text{最小号码为5}) = \frac{10}{120} = \frac{1}{12}$

第(2)题:最大号码为5的概率

步骤1:总事件数不变

总组合数仍为$\binom{10}{3} = 120$。

步骤2:分析条件事件

若最大号码为5,则:

  • 必须包含5;
  • 另外两数均小于5(即从1,2,3,4中选)。

步骤3:计算符合条件的组合数

从4个小于5的数中选2个:
$\binom{4}{2} = \frac{4 \times 3}{2 \times 1} = 6$

步骤4:计算概率

$P(\text{最大号码为5}) = \frac{6}{120} = \frac{1}{20}$

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