题目
从5双不同的鞋子中任取4只,问这4只鞋子中至少有两只配成一双的概率是多少?
从5双不同的鞋子中任取4只,问这4只鞋子中至少有两只配成一双的概率是多少?
题目解答
答案
从5双不同的鞋子中任取4只,
全都不配对的概率:$$\frac{C_5^1C_2^1C_2^1C_2^1}{C_{10}^4}$$$$=\frac{8}{21}$$
至少有一对的概率是:$$1-\frac{8}{21}=\frac{13}{21}$$
解析
考查要点:本题主要考查概率计算中的补集思想以及组合数的应用。关键在于理解“至少有一对”的对立事件是“全不配对”,通过计算对立事件的概率简化问题。
解题核心思路:
- 补集法:将“至少有一对”的概率转化为“全不配对”的补集,即 $P(\text{至少一对}) = 1 - P(\text{全不配对})$。
- 组合数计算:明确总情况数为从10只鞋中选4只,即 $C_{10}^4$;全不配对的情况数需从5双中选4双,再从每双中各选1只。
破题关键点:
- 全不配对的条件:选出的4只鞋来自4双不同的鞋子,且每双只选1只。
- 组合数拆分:全不配对的情况数为 $C_5^4 \cdot 2^4$,即先选4双,再从每双中选1只。
总情况数:从10只鞋中任取4只,共有 $C_{10}^4 = 210$ 种可能。
全不配对的情况数:
- 选择4双不同的鞋子:从5双中选4双,有 $C_5^4 = 5$ 种方法。
- 从每双中选1只:每双有2只,选1只的方式为 $2^4 = 16$ 种。
- 总情况数:$C_5^4 \cdot 2^4 = 5 \cdot 16 = 80$ 种。
全不配对的概率:
$P(\text{全不配对}) = \frac{80}{210} = \frac{8}{21}$
至少有一对的概率:
$P(\text{至少一对}) = 1 - \frac{8}{21} = \frac{13}{21}$