题目
同学4人各写1张贺卡,先集中起来,然后每人从中任取1张贺卡,则事件“有且只有1人拿到的贺卡是自己写的”的概率为()。A. (2)/(3)B. (1)/(3)C. (5)/(12)D. (3)/(8)
同学4人各写1张贺卡,先集中起来,然后每人从中任取1张贺卡,则事件“有且只有1人拿到的贺卡是自己写的”的概率为()。
A. $\frac{2}{3}$
B. $\frac{1}{3}$
C. $\frac{5}{12}$
D. $\frac{3}{8}$
题目解答
答案
B. $\frac{1}{3}$
解析
本题考查古典概型概率的计算。解题的关键思路是先求出所有可能的取法总数,再求出“有且只有 1 人拿到的贺卡是自己写的”的取法数,最后根据古典概型概率公式计算概率。
步骤一:计算所有可能的取法总数
4 人各写 1 张贺卡,然后每人从中任取 1 张贺卡,这是一个全排列问题。根据排列数公式$A_{n}^m=\frac{n!}{(n - m)!}$,这里$n = 4$,$m = 4$,则所有可能的取法总数为:
$A_{4}^4=\frac{4!}{(4 - 4)!}=\frac{4!}{0!}=4\times3\times2\times1 = 24$(种)
步骤二:计算“有且只有 1 人拿到的贺卡是自己写的”的取法数
- 确定拿到自己贺卡的人:从 4 人中选 1 人拿到自己写的贺卡,根据组合数公式$C_{n}^m=\frac{n!}{m!(n - m)!}$,这里$n = 4$,$m = 1$,则选法有$C_{4}^1=\frac{4!}{1!(4 - 1)!}=\frac{4!}{1!3!}= 4$(种)。
- 计算其余 3 人都拿不到自己贺卡的取法数:当 1 人拿到自己贺卡后,其余 3 人都拿不到自己贺卡,这是一个错位排列问题。3 个元素的错位排列数记为$D_3$,$D_3 = 2$(可以通过列举法得到:设三个人为甲、乙、丙,他们的贺卡分别为 a、b、c,那么错位排列有乙拿 c,丙拿 b,甲拿 a 这种情况;还有丙拿 b,甲拿 c,乙拿 a 这种情况,共 2 种)。
根据分步乘法计数原理,“有且只有 1 人拿到的贺卡是自己写的”的取法数为$C_{4}^1\times D_3 = 4\times2 = 8$(种)。
步骤三:根据古典概型概率公式计算概率
古典概型概率公式为$P(A)=\frac{事件 A 包含的基本事件数}{试验的基本事件总数}$,设“有且只有 1 人拿到的贺卡是自己写的”为事件$A$,则$P(A)=\frac{8}{24}=\frac{1}{3}$。