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数学
题目

对于任意两个随机事件A, B,则下列选项中必定成立的是______。 A)若AB=emptyset,则事件A和事件B相互独立 B)若P(AB)=0,则事件A与事件B互斥 C)若P(A)=0,则事件A和事件B相互独立 D)若ABneqemptyset,则事件A和事件B不相互独立

对于任意两个随机事件$A, B$,则下列选项中必定成立的是______。

A)若$AB=\emptyset$,则事件$A$和事件$B$相互独立

B)若$P(AB)=0$,则事件$A$与事件$B$互斥

C)若$P(A)=0$,则事件$A$和事件$B$相互独立

D)若$AB\neq\emptyset$,则事件$A$和事件$B$不相互独立

题目解答

答案

为了确定哪个选项必定成立,我们需要分析每个选项的条件和结论,以及它们之间的逻辑关系。

选项A:若 $AB = \varnothing$,则事件 $A$ 和事件 $B$ 相互独立。

  • $AB = \varnothing$ 意味着事件 $A$ 和事件 $B$ 互斥,即它们不能同时发生。
  • 事件 $A$ 和事件 $B$ 相互独立意味着 $P(AB) = P(A)P(B)$。
  • 对于互斥事件, $P(AB) = 0$,但 $P(A)P(B)$ 不一定等于 0,除非 $P(A) = 0$ 或 $P(B) = 0$。
  • 因此,互斥事件不一定相互独立。
  • 所以,选项A不正确。

选项B:若 $P(AB) = 0$,则事件 $A$ 与事件 $B$ 互斥。

  • $P(AB) = 0$ 意味着事件 $A$ 和事件 $B$ 同时发生的概率为 0。
  • 事件 $A$ 和事件 $B$ 互斥意味着 $AB = \varnothing$,即它们不能同时发生。
  • $P(AB) = 0$ 并不一定意味着 $AB = \varnothing$,例如,如果 $A$ 是在 $[0, 1]$ 区间内随机选择一个数, $B$ 是选择的数为有理数,那么 $P(A) = 1$, $P(B) = 0$, $P(AB) = 0$,但 $AB \neq \varnothing$。
  • 因此, $P(AB) = 0$ 不一定意味着事件 $A$ 和事件 $B$ 互斥。
  • 所以,选项B不正确。

选项C:若 $P(A) = 0$,则事件 $A$ 和事件 $B$ 相互独立。

  • $P(A) = 0$ 意味着事件 $A$ 发生的概率为 0。
  • 事件 $A$ 和事件 $B$ 相互独立意味着 $P(AB) = P(A)P(B)$。
  • 如果 $P(A) = 0$,那么 $P(AB) = 0$, $P(A)P(B) = 0 \cdot P(B) = 0$。
  • 因此, $P(AB) = P(A)P(B)$,事件 $A$ 和事件 $B$ 相互独立。
  • 所以,选项C正确。

选项D:若 $AB \neq \varnothing$,则事件 $A$ 和事件 $B$ 不相互独立。

  • $AB \neq \varnothing$ 意味着事件 $A$ 和事件 $B$ 可以同时发生。
  • 事件 $A$ 和事件 $B$ 相互独立意味着 $P(AB) = P(A)P(B)$。
  • $AB \neq \varnothing$ 并不一定意味着 $P(AB) \neq P(A)P(B)$,例如,如果 $A$ 和 $B$ 是两个独立的硬币抛掷的结果,那么 $AB \neq \varnothing$,但 $P(AB) = P(A)P(B)$。
  • 因此, $AB \neq \varnothing$ 不一定意味着事件 $A$ 和事件 $B$ 不相互独立。
  • 所以,选项D不正确。

综上所述,正确答案是 $\boxed{C}$。

解析

本题主要考查随机事件的互斥、相互独立等概念以及它们之间的逻辑关系。解题的关键在于准确理解每个概念的定义,并根据定义对每个选项进行分析判断。

选项A

  • 首先明确互斥事件和相互独立事件的定义。若$AB = \varnothing$,则事件$A$和事件$B$互斥,即它们不能同时发生,此时$P(AB)=0$。
  • 而事件$A$和事件$B$相互独立的定义是$P(AB) = P(A)P(B)$。
  • 当$P(A)\neq0$且$P(B)\neq0$时,$P(A)P(B)\neq0$,这与$P(AB)=0$矛盾,所以互斥事件不一定相互独立,选项A不正确。

选项B

  • $P(AB) = 0$表示事件$A$和事件$B$同时发生的概率为$0$。
  • 事件$A$和事件$B$互斥意味着$AB = \varnothing$,即它们不能同时发生。
  • 但是概率为$0$的事件不一定是不可能事件,例如在连续型随机变量的取值中,取到某个特定值的概率为$0$,但这个事件是有可能发生的。如在$[0, 1]$区间内随机选择一个数,设$A$为选择的数在$[0, 1]$内,$B$为选择的数为有理数,此时$P(A) = 1$,$P(B) = 0$,$P(AB) = 0$,但$AB \neq \varnothing$。所以$P(AB) = 0$不一定意味着事件$A$和事件$B$互斥,选项B不正确。

选项C

  • 已知$P(A) = 0$,根据概率的性质,因为$AB\subseteq A$,所以$0\leq P(AB)\leq P(A)=0$,可得$P(AB) = 0$。
  • 又因为$P(A)P(B)=0\times P(B) = 0$,所以$P(AB) = P(A)P(B)$,满足事件$A$和事件$B$相互独立的定义,选项C正确。

选项D

  • $AB \neq \varnothing$表示事件$A$和事件$B$可以同时发生。
  • 事件$A$和事件$B$相互独立的定义是$P(AB) = P(A)P(B)$。
  • 例如,若$A$和$B$是两个独立的硬币抛掷的结果,那么$AB \neq \varnothing$,同时$P(AB) = P(A)P(B)$,这说明$AB \neq \varnothing$不一定意味着事件$A$和事件$B$不相互独立,选项D不正确。

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