题目
一个盒子中放有10个信封,其中有7个信封装有面额为50元的纸币一张,另外3个信封装有面额为100元的纸币一张,从盒中抽取信封两次,每次随机地抽一个虑有放回和无放回两种抽取方式,分别计算下列事件的概率.(1)两次都抽到装100元人民币信封的概率;(2)两次抽到的信封装有相同面额人民币的概率;(3)抽到的两个信封中至少有一张100元人民币的概率.
一个盒子中放有10个信封,其中有7个信封装有面额为50元的纸币一张,另外3个信封装有面额为100元的纸币一张,从盒中抽取信封两次,每次随机地抽一个虑有放回和无放回两种抽取方式,分别计算下列事件的概率.
(1)两次都抽到装100元人民币信封的概率;
(2)两次抽到的信封装有相同面额人民币的概率;
(3)抽到的两个信封中至少有一张100元人民币的概率.
(1)两次都抽到装100元人民币信封的概率;
(2)两次抽到的信封装有相同面额人民币的概率;
(3)抽到的两个信封中至少有一张100元人民币的概率.
题目解答
答案
解:(1)有放回:$\frac{3}{10}$×$\frac{3}{10}$=$\frac{9}{100}$,无放回:$\frac{3}{10}$×$\frac{2}{9}$=$\frac{1}{15}$.
(2)两次抽到的信封装有相同面额人民币,可以都是50元,也可以都是100元,
有放回:$\frac{7}{10}$×$\frac{7}{10}$+$\frac{3}{10}$×$\frac{3}{10}$=$\frac{29}{50}$,无放回:$\frac{7}{10}$×$\frac{6}{9}$+$\frac{3}{10}$×$\frac{2}{9}$=$\frac{8}{15}$.
(3)至少有一张100元人民币,至少一张,另一张可以是50元,也可以是100元.
有放回:1-$\frac{7}{10}$×$\frac{7}{10}$=$\frac{51}{100}$,无放回:1-$\frac{7}{10}$×$\frac{6}{9}$=$\frac{8}{15}$.
(2)两次抽到的信封装有相同面额人民币,可以都是50元,也可以都是100元,
有放回:$\frac{7}{10}$×$\frac{7}{10}$+$\frac{3}{10}$×$\frac{3}{10}$=$\frac{29}{50}$,无放回:$\frac{7}{10}$×$\frac{6}{9}$+$\frac{3}{10}$×$\frac{2}{9}$=$\frac{8}{15}$.
(3)至少有一张100元人民币,至少一张,另一张可以是50元,也可以是100元.
有放回:1-$\frac{7}{10}$×$\frac{7}{10}$=$\frac{51}{100}$,无放回:1-$\frac{7}{10}$×$\frac{6}{9}$=$\frac{8}{15}$.
解析
考查要点:本题主要考查有放回与无放回抽样下的概率计算,涉及独立事件与不独立事件的区分,以及分类讨论和补集思想的应用。
解题核心思路:
- 有放回抽样:每次抽取相互独立,概率直接相乘;
- 无放回抽样:第二次抽取的概率依赖于第一次结果,需分步计算;
- 分类讨论:如(2)中“相同面额”需拆分为“均为50元”和“均为100元”;
- 补集思想:如(3)中“至少一个100元”可转化为“1 - 全部为50元”。
破题关键点:
- 明确两种抽样方式对概率的影响;
- 注意无放回时剩余样本数量的变化;
- 灵活选择直接计算或补集计算简化步骤。
(1)两次都抽到装100元人民币信封的概率
有放回抽样
- 第一次抽到100元的概率:$\frac{3}{10}$;
- 第二次独立抽到100元的概率:$\frac{3}{10}$;
- 总概率:$\frac{3}{10} \times \frac{3}{10} = \frac{9}{100}$。
无放回抽样
- 第一次抽到100元的概率:$\frac{3}{10}$;
- 第二次抽到100元的概率(剩余2个100元和9个信封):$\frac{2}{9}$;
- 总概率:$\frac{3}{10} \times \frac{2}{9} = \frac{1}{15}$。
(2)两次抽到的信封装有相同面额人民币的概率
有放回抽样
- 均为50元的概率:$\frac{7}{10} \times \frac{7}{10} = \frac{49}{100}$;
- 均为100元的概率:$\frac{3}{10} \times \frac{3}{10} = \frac{9}{100}$;
- 总概率:$\frac{49}{100} + \frac{9}{100} = \frac{29}{50}$。
无放回抽样
- 均为50元的概率:$\frac{7}{10} \times \frac{6}{9} = \frac{42}{90}$;
- 均为100元的概率:$\frac{3}{10} \times \frac{2}{9} = \frac{6}{90}$;
- 总概率:$\frac{42}{90} + \frac{6}{90} = \frac{48}{90} = \frac{8}{15}$。
(3)抽到的两个信封中至少有一张100元人民币的概率
有放回抽样
- 两次均为50元的概率:$\frac{7}{10} \times \frac{7}{10} = \frac{49}{100}$;
- 至少一个100元的概率:$1 - \frac{49}{100} = \frac{51}{100}$。
无放回抽样
- 两次均为50元的概率:$\frac{7}{10} \times \frac{6}{9} = \frac{42}{90} = \frac{7}{15}$;
- 至少一个100元的概率:$1 - \frac{7}{15} = \frac{8}{15}$。