题目
某公共汽车站从上午7时起每15分钟发一班车,即在7:00,7:15,7:30,…有汽车发出,如果乘客到达此汽车站的时间 X 是在7:00 7:30的均匀随机变量,试求乘客在车站等候(1)不到5分钟的概率。(2)超过10分钟的概率。
某公共汽车站从上午7时起每15分钟发一班车,即在7:00,7:15,7:30,…有汽车发出,如果乘客到达此汽车站的时间 X 是在7:00 7:30的均匀随机变量,试求乘客在车站等候(1)不到5分钟的概率。(2)超过10分钟的概率。
题目解答
答案
0.33,0.33
解析
考查要点:本题主要考查均匀分布的概率计算以及分段函数的应用。关键在于理解乘客到达时间与发车间隔的关系,确定等候时间的表达式,并找到满足条件的时间区间。
解题思路:
- 时间转换:将发车时间转换为分钟形式(如7:00对应0分钟,7:15对应15分钟),简化计算。
- 分段讨论:根据乘客到达时间所在的区间(0≤X<15或15≤X<30),分别计算等候时间表达式。
- 区间求解:根据题目条件(等候时间<5或>10),确定满足条件的X区间,计算其长度之和。
- 概率计算:用满足条件的总时间除以30分钟(总时间范围),得到概率。
第(1)题:等候时间不到5分钟的概率
确定等候时间表达式
- 当乘客到达时间$X$在$[0,15)$分钟时,下一班车在15分钟发车,等候时间$T=15-X$。
- 当乘客到达时间$X$在$[15,30)$分钟时,下一班车在30分钟发车,等候时间$T=30-X$。
求解$T<5$的条件
-
第一段区间$[0,15)$:
$15 - X < 5 \implies X > 10$
满足条件的区间为$(10,15)$,长度为$5$分钟。 -
第二段区间$[15,30)$:
$30 - X < 5 \implies X > 25$
满足条件的区间为$(25,30)$,长度为$5$分钟。
计算概率
总满足时间为$5 + 5 = 10$分钟,概率为:
$P(T < 5) = \frac{10}{30} = \frac{1}{3} \approx 0.33$
第(2)题:等候时间超过10分钟的概率
求解$T>10$的条件
-
第一段区间$[0,15)$:
$15 - X > 10 \implies X < 5$
满足条件的区间为$[0,5)$,长度为$5$分钟。 -
第二段区间$[15,30)$:
$30 - X > 10 \implies X < 20$
满足条件的区间为$[15,20)$,长度为$5$分钟。
计算概率
总满足时间为$5 + 5 = 10$分钟,概率为:
$P(T > 10) = \frac{10}{30} = \frac{1}{3} \approx 0.33$