题目
一部机器在一天内发生故障的概率为 0.2,若一周五个工作日里每天是否发生故障是相互独立的,则在某一周内至少发生两次故障的概率为( )A. sum_(k=3)^5 C_(5)^k times 0.2^k times 0.8^5-kB. 1 - sum_(k=0)^1 C_(5)^k times 0.2^k times 0.8^5-kC. C_(5)^2 times 0.2^2 times 0.8^3D. sum_(k=0)^2 C_(5)^k times 0.2^k times 0.8^5-k
一部机器在一天内发生故障的概率为 $0.2$,若一周五个工作日里每天是否发生故障是相互独立的,则在某一周内至少发生两次故障的概率为( )
A. $\sum_{k=3}^{5} C_{5}^{k} \times 0.2^{k} \times 0.8^{5-k}$
B. $1 - \sum_{k=0}^{1} C_{5}^{k} \times 0.2^{k} \times 0.8^{5-k}$
C. $C_{5}^{2} \times 0.2^{2} \times 0.8^{3}$
D. $\sum_{k=0}^{2} C_{5}^{k} \times 0.2^{k} \times 0.8^{5-k}$
题目解答
答案
B. $1 - \sum_{k=0}^{1} C_{5}^{k} \times 0.2^{k} \times 0.8^{5-k}$
解析
本题考查二项分布的概率计算。解题的关键在于明确该问题符合二项分布模型,然后利用二项分布的概率公式来计算至少发生两次故障的概率。
步骤一:判断分布类型
已知一部机器在一天内发生故障的概率为$p = 0.2$,一周有$n = 5$个工作日,且每天是否发生故障相互独立。设一周内发生故障的次数为$X$,那么$X$服从参数为$n = 5$,$p = 0.2$的二项分布,即$X\sim B(5,0.2)$。
步骤二:明确二项分布概率公式
对于二项分布$X\sim B(n,p)$,其概率质量函数为$P(X = k) = C_{n}^{k}p^{k}(1 - p)^{n - k}$,其中$C_{n}^{k}=\frac{n!}{k!(n - k)!}$,$k = 0,1,2,\cdots,n$。
步骤三:计算至少发生两次故障的概率
“至少发生两次故障”意味着发生故障的次数$k$大于等于$2$,即$P(X\geq2)$。
根据概率的性质,$P(X\geq2)=1 - P(X\lt2)$,而$P(X\lt2)=P(X = 0)+P(X = 1)$。
- 计算$P(X = 0)$:
将$n = 5$,$k = 0$,$p = 0.2$代入二项分布概率公式$P(X = k) = C_{n}^{k}p^{k}(1 - p)^{n - k}$,可得$P(X = 0)=C_{5}^{0}\times0.2^{0}\times0.8^{5 - 0}$。 - 计算$P(X = 1)$:
将$n = 5$,$k = 1$,$p = 0.2$代入二项分布概率公式,可得$P(X = 1)=C_{5}^{1}\times0.2^{1}\times0.8^{5 - 1}$。
所以$P(X\lt2)=P(X = 0)+P(X = 1)=C_{5}^{0}\times0.2^{0}\times0.8^{5}+C_{5}^{1}\times0.2^{1}\times0.8^{4}=\sum_{k = 0}^{1}C_{5}^{k}\times0.2^{k}\times0.8^{5 - k}$。
则$P(X\geq2)=1 - P(X\lt2)=1 - \sum_{k = 0}^{1}C_{5}^{k}\times0.2^{k}\times0.8^{5 - k}$。