题目
每次射击率为0.5,射击多少次才能使至少击中一次的概率不小于0.95.
每次射击率为0.5,射击多少次才能使至少击中一次的概率不小于0.95.
题目解答
答案
因为每次射击率为0.5,所以每次未击中的概率为0.5。
独立射n次,一次都没有击中的概率是。
因此,射击n次至少击中一次的概率为
由题意即
因此,射击5次才能使至少击中一次的概率不小于0.95。
解析
考查要点:本题主要考查独立事件的概率计算以及对数不等式的求解。关键在于理解“至少击中一次”的概率可以通过逆事件概率来简化计算。
解题思路:
- 逆向思维:将“至少击中一次”的概率转化为“全部未击中”的概率的补集。
- 建立不等式:根据题意,构造不等式并求解。
- 对数运算:通过取对数将指数不等式转化为线性不等式,注意底数小于1时对数的性质。
破题关键:正确应用逆事件概率公式,并准确进行对数运算。
步骤1:确定逆事件概率
每次未击中的概率为 $0.5$,射击 $n$ 次全部未击中的概率为 $(0.5)^n$。因此,至少击中一次的概率为:
$P = 1 - (0.5)^n$
步骤2:建立不等式
根据题意,要求 $P \geq 0.95$,即:
$1 - (0.5)^n \geq 0.95$
变形得:
$(0.5)^n \leq 0.05$
步骤3:取对数求解
两边取以 $2$ 为底的对数(因 $0.5 = 2^{-1}$):
$\log_2 (0.5^n) \leq \log_2 0.05$
化简得:
$-n \leq \log_2 0.05$
即:
$n \geq -\log_2 0.05$
步骤4:计算对数值
利用换底公式:
$\log_2 0.05 = \frac{\ln 0.05}{\ln 2} \approx \frac{-2.9957}{0.6931} \approx -4.3219$
因此:
$n \geq 4.3219$
步骤5:确定最小整数解
因 $n$ 必须为整数,向上取整得 $n = 5$。