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第一章_随机事件及其概率习题(可编辑修改word版)

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1

1 3 第一章 随机事件及其概率

习 题 一 一、填空题

1.设样本空间Ω = {x | 0 ≤ x ≤ 2} ,事件 A = {x | 1 < x ≤ 1}, B = {x | 1 ≤ x < 3

},则 A B

2 4 2

= {x | 0 ≤ x < 1} {x | 3

≤ x ≤ 2} , 4 2

AB = {x | 4 ≤ x ≤ 2} {x |1 < x < 2

} .

2. 连续射击一目标, A i 表示第i 次射中,直到射中为止的试验样本空间Ω ,则

Ω ={

A 1; A 1 A 2; ; A 1 A 2 A n -1 A n ; }

.

3. 一部四卷的文集,按任意次序放在书架上,各卷自左向右,或自右向左顺序恰好为 1、2、 3、4 概率为

1 .

12

4. 一批( N 个)产品中有 M 个次品、从这批产品中任取 n 个,其中恰有个 m 个次品的概

率是 C m C n -m / C n .

M n - M

N

5. 某地铁车站, 每 5 分钟有一趟列车到站,乘客到达车站的时刻是任意的,则乘客侯

车时间不超过 3 分钟的概率为 0.6 .

6. 在区间( 0, 1) 中随机地取两个数, 则事件“ 两数之和小于 6

5

” 的概率为

0.68

.

7.已知 P (A )=0.4, P(B )=0.3,

(1) 当 A ,B 互不相容时, P (A ∪B )= 0.7; P(AB )= 0 .

(2) 当 B ?A 时, P(A+B )= 0.4 ; P (AB )= 0.3

8. 若 P ( A ) = α, P (B ) = β, P ( AB ) = γ , P ( A + B ) =

1-

; P ( A B ) =

-

;

P ( A + B ) = 1-+

.

9. 事件 A , B , C 两两独立, 满足 ABC =,P ( A ) = P (B ) = P (C ) < 1 ,且 P (A+B+C )= 9

2 16

则 P ( A ) =0.25?? .

10. 已知随机事件 A 的概率 P ( A ) = 0.5 ,随机事件 B 的概率 P (B ) = 0.6 ,及条件概率

P (B | A ) = 0.8 ,则和事件 A + B 的概率 P ( A + B ) = 0.7 .

12.假设一批产品中一、二、三等品各占60%、30%、10%,从中随机取一件结果不是

2

三等品,则取到一等品的概率为.

3

13.已知P( A) =a, P(B | A) =b, 则P(AB)= a -ab .

14.一批产品共10 个正品,2 个次品,任取两次,每次取一件(取后不放回),则第2 次抽取为

次品的概率1

.

6

2 1 2

15.甲、乙、丙三人入学考试合格的概率分别是,

3 率为 2/5 .

, ,三人中恰好有两人合格的概2 5

16.一次试验中事件A 发生的概率为p, 现进行n 次独立试验, 则A 至少发生一次的概率为1-(1-p)n;A 至多发生一次的概率为(1-p)n+np(1-p)n-1.

17.甲、乙两人独立地对同一目标射击一次,其命中率分别为0.6 和0.5,现已知目标被击中,则它是甲中的概率为 0.75 .

二、选择题

1.以A 表示事件“甲种产品畅销,乙种产品滞销”则其对立事件A 为(D).

(A)“甲种产品畅销,乙种产品滞销”; (B)“甲、乙两种产品均畅销”;

(C)“甲种产品滞销”; (D)“甲种产品滞销或乙种产品畅销”.

2.对于任意二事件A和B, 与A B =B不等价的是(D).

( A) A ?B; (B) B ?A; (C) AB =Φ; (D) AB =Φ.

3.如果事件A,B 有B?A,则下述结论正确的是(C).

(A) A 与B 同时发生; (B)A 发生,B 必发生;

(C) A 不发生B 必不发生;(D)B 不发生A 必不发生.

4. A 表示“五个产品全是合格品”,B 表示“五个产品恰有一个废品”,C 表示“五个产品不全是合格品”,则下述结论正确的是(B).

( A) A =B; (B) A =C; (C) B =C; (D)A =B -C.

5.若二事件A 和B 同时出现的概率P( AB )=0 则(C).

(A)A 和B 不相容;(B)AB 是不可能事件;

(C)AB 未必是不可能事件;(D)P( A )=0 或P( B )=0.

6.对于任意二事件A 和B 有P( A -B) = (C ).

(A) P( A) -P(B) ; (B)P( A) -P(B) +P( AB) ;

(C)P( A) -P( AB) ; (D)P( A) +P(B) +P(B) -P( AB) .

8.设A , B 是任意两个概率不为0 的不相容的事件,则下列事件肯定正确的(D).

(A)A与B 不相容; (B) A与B 相容; (C) P(AB)=P(A)P(B); (D) P(A?B)=P(A).

9.当事件A、B 同时发生时,事件C 必发生则(B).

(A) (C) P(C) ≤P( A) +P(B) -1; (B)

P(C) =P( AB); (D)

P(C) ≥P( A) +P(B) -1;

P(C) =P( A +B).

10.设A, B 为两随机事件,且B ?A ,则下列式子正确的是(A ).

(A)P( A +B) =P( A) ; (B) P( AB) =P( A) ;

(C) P(B | A) =P(B) ; (D) P(B -A) =P(B) -P( A) .

11.设A、B、C是三随机事件,且P(C) > 0, 则下列等式成立的是( B).

( A) P( A| C) +P( A | C) =1; (B) P( A B | C) =P( A| C) +P(B | C) -P( A B | C);

(C) P( A | C) +P( A | C) =1; (D) P( A B | C) =P( A | C)P(B | C).

12.设A, B 是任意两事件, 且A ?B, P(B) > 0 , 则下列选项必然成立的是(B).

( A) (C) P( A)

P( A) >P( A | B); (D)

P( A) ≤P( A | B);

P( A) ≥P( A | B).

13.设A, B 是任意二事件,且P(B) > 0 , P( A | B) =1 ,则必有( C ).

(A) P( A+B) >P( A) ; (B) P( A +B) >P(B) ;

(C) P( A+B) =P( A) ; (D) P( A +B) =P(B) .

14.袋中有 5 个球,其中 2 个白球和 3 个黑球,又有 5 个人依次从袋中任取一球,取后不放回,则第二人取到白球的概率为(D).

( A)1

; (B)

2

; (C)

1

; (D)

2

.

4 4

5 5

15. 设0

(A)事件A和B 互不相容;(B) 事件A和B 互相对立;

(C) 事件A和B 互不独立;(D) 事件A和B 相互独立.

16. 某人向同一目标重复射击,每次射击命中目标的概率为p (0

次射击恰好第 2 次命中目标的概率为(C).

(A) 3 p(1-p)2; (B) 6 p(1-p)2;

(C) 3 p2(1-p)2; (D) 6 p2(1-p)2.

三、解答题

1.写出下列随机实验样本空间:

(1)同时掷出三颗骰子,记录三只骰子总数之和;

(2)10 只产品中有3 次产品,每次从中取一只(取出后不放回),直到将3 只次品都取出,记录抽取的次数;

(3)对某工厂出厂的产品进行检查,合格的盖上“正品”,不合格的盖上“次品”,如连

续查出二个次品就停止检查,或检查4 个产品就停止检查,记录检查的结果。

(4)将一尺之棰折成三段,观察各段的长度.

解1(1){3,4,5, ,18} ;

(2){3,4,5, ,10};

(3)查出合格品记为“1”,查出次品记为“0”,

{00,100,0100,0101,1010,0110,1100,0111,1011,1101,1110,1111};

(4){(x, y, z) | x > 0, y > 0, z > 0, x +y +z = 1} 其中x, y, z 分别表示三段之长.

2.设A, B, C 为三事件,用A, B, C 运算关系表示下列事件:

(1)A 发生, B 和C 不发生;(2)A 与B 都发生, 而C 不发生;

(3)A, B, C 均发生;(4)A, B, C 至少一个不发生;

(5)A, B, C 都不发生;(6)A, B, C 最多一个发生;

(7)A, B, C 中不多于二个发生;(8)A, B, C 中至少二个发生.

解(1)ABC 或A-(AB+AC)或A-(B+C);(2)ABC 或AB-ABC 或AB-C;(3)ABC ;(4)A +B +C ;(5)ABC 或A +B +C ;

(6)ABC +ABC +ABC +ABC ;(7)ABC ;(8)AB +AC +BC .

3.下面各式说明什么包含关系?

(1) AB =A ;(2) A +B =A ;(3) A +B +C =A

10 5

3 4 10

3 4 4 4 解 (1) A ? B ; (2) A ? B ; (3) A ? B + C

4. 设Ω = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}, A = {2,3,4}, B = {3,4,5}, C = {5,6,7} 具体写出下列各事件:

(1) AB , (2) A + B ,

(3) A B , (4) ABC , (5) A (B + C ) .

解 (1){5}; (2) {1,3,4,5,6,7,8,9,10}; (3) {2,3,4,5};

(4) {1,5,6,7,8,9,10}; (5) {1,2,5,6,7,8,9,10}.

5. 从数字 1,2,3,…,10 中任意取 3 个数字,

(1) 求最小的数字为 5 的概率;

记“最小的数字为 5”为事件 A

∵ 10 个数字中任选 3 个为一组:选法有C 3 种,且每种选法等可能.

又事件 A 相当于:有一个数字为 5,其余 2 个数字大于 5。这种组合的种数有1? C 2

1? C 2 1

P ( A ) = 5 = .

10 12

(2) 求最大的数字为 5 的概率。

记“最大的数字为 5”为事件 B ,同上 10 个数字中任选 3 个,选法有C 3 种,且每种选法等可能,又事件 B 相当于:有一个数字为 5,其余 2 数字小于 5,选法有1? C 2

1? C 2 1 P (B ) = 4

= .

10 20

6. 从 5 双不同鞋子中任取 4 只,4 只鞋子中至少有 2 只配成一双的概率是多少? 记 A 表“4 只全中至少有两支配成一对” 则 A 表“4 只人不配对”

∵ 从 10 只中任取 4 只,取法有? 10??

种,每种取法等可能。

? ?

要4 只都不配对,可在5 双中任取4 双,再在4 双中的每一双里任取一只。取法有? 5

?? ? 24

? ?

C 4 ? 24 8 ∴

P ( A ) =

5

=

10

21 P ( A ) = 1 - P ( A ) = 1 -

8 = 13 .

21 21

C C C

C 2 2

C 2

1 2 3

7. 试证 P (AB + AB )= P (A )+ P (B )- 2P (AB ).

8. 已知 10 只晶体管中有 2 只次品,在其中取二次,每次随机取一只,作不放回抽样, 求下列事件的概率。

(1)两只都是正品 ;(2)两只都是次品 ;(3)一只是正品,一只是次品;(4)至少一只是正品。

解 (1) C 2 p = 8 = 10

28 ; 45

(2) C 2 1 p = 2

= 10

45

(3)

C 1C 1

p = 8 2 = 10

16 ; 45

(4)

p 4 = 1 - p 2

= 1 -

1 = 44 . 45 45

9. 把 10 本书任意放在书架上,求其中指定的 5 本书放在一起的概率。 解 所求概率 p =

6!? 5! = 1 .

10! 42

10. 某学生宿舍有 8 名学生,问(1)8 人生日都在星期天的概率是多少?(2)8 人生日都不在星期天的概率是多少?(3)8 人生日不都在星期天的概率是多少?

1 ? 1 ?8

解 (1) p 1 = 78 = 7 ? ;

? ?

68 ? 6 ?8

1

? 1 ?8

(2) p 2 = 7

8 = 7 ? ;

(3) p 3 = 1- 78 = 1- 7

? .

? ?

? ?

11. 从 0 ~ 9 中任取 4 个数构成电话号码(可重复取)求:

(1) 有 2 个电话号码相同,另 2 个电话号码不同的概率 p ;

(2) 取的至少有 3 个电话号码相同的概率 q .

解 (1)

(2)

C 1 C 2 A

2

p = 10 4 9 = 0.432 ;

104

C 1 C 3 A 1 + C 1 q = 10 4 9 10 = 0.037. 104

12. 随机地将 15 名新生平均分配到三个班中,这 15 名新生有 3 名优秀生.求(1)每个班各分一名优秀生的概率 p (2)3 名优秀生在同一个班的概率 q .

解 基本事件总数有 15! 种

5!5!5!

(1) 每个班各分一名优秀生有 3! 种, 对每一分法,12 名非优秀生平均分配到三个班中分

C

法总数为 12! 种, 所以共有 3!12! 3!12! . 所以 p = 4!4!4!= 25 .

4!4!4! 种分法

4!4!4!

15! 91 5!5!5!

(2)3 名优秀生分配到同一个班, 分法有3 种, 对每一分法,12 名非优秀生分配到三个班中 3 ? 12! 分法总数为 12! , 共有 3 ? 12! , 所以 q = 2!5!5!= 6 .

2!5!5! 种

2!5!5!

15! 91 5!5!5!

13. 在单位园内随机地取一点 Q ,试求以 Q 为中点的弦长超过 1 的概率.

解: 在单位园内任取一点 Q ,并记 Q 点的坐标为(x ,y ),由题意得样本空间

Ω = {(x , y ) x 2 + y 2 < 1}

,记事件 A 为“以 Q 为中心的弦长超过 1”,则事件

??( ) ( 2 ) ? 1 ?2 ?

? ?( ) 2 2 3 ? A = ? x , y 1 - x + y > ? 2 ? ,即 A = ? x , y x + y < 4 ?

??

由几何概率计算公式得

? ? ??

? ?

? 3 P ( A ) = 4 = 3 . ?1 4

14. 设 A ,B 是两事件且 P (A )=0.6,P (B )=0.7. 问(1)在什么条件下 P (AB )取到最大值, 最大值是多少?(2)在什么条件下 P (AB )取到最小值,最小值是多少?

解:由 P (A ) = 0.6,P (B ) = 0.7 即知 AB ≠φ,(否则 AB = φ依互斥事件加法定理,

P (A ∪B )=P (A )+P (B )=0.6+0.7=1.3 >1 与 P (A ∪B )≤1 矛盾).

从而由加法定理得

P (AB )=P (A )+P (B )-P (A ∪B )

(*)

(1) 从 0≤P (AB )≤P (A )知,当 AB =A ,即 A ∩B 时 P (AB )取到最大值,最大值为

P (AB )=P (A )=0.6,

(2) 从(*)式知,当 A ∪B= Ω 时,P (AB )取最小值,最小值为

P (AB )=0.6+0.7-1=0.3 .

15. 设 A ,B 是两事件,证明:

P AB + AB = P

A ) + P (

B ) - 2P ( AB )

证 P (AB + AB )= P (AB ) + P ( AB ) - P ( ABAB ) = P ( A - B ) + P (B - A )

= P ( A ) - P ( AB ) + P (B ) - P ( AB ) = P ( A ) + P (B ) - 2P ( AB ) .

16. 某门课只有通过口试及笔试两种考试,方可结业. 某学生通过口试概率为 80%,通

2

过笔试的概率为65%,至少通过两者之一的概率为75%,问该学生这门课结业的可能性有多大?

解A=“他通过口试”,B=“他通过笔试”,则P(A)=0.8, P(B)=0.65, P(A+B)=0.75 P(A B)=P(A)+P(B)?P(A+B)=0.8+0.65?0.75=0.70

即该学生这门课结业的可能性为70%.

17.某地有甲、乙、丙三种报纸,该地成年人中有20%读甲报,16%读乙报,14%读丙报,其中8%兼读甲和乙报,5%兼读甲和丙报,4%兼读乙和丙报,又有2%兼读所有报纸,问成年人至少读一种报纸的概率.

解设A,B,C分别表示读甲,乙,丙报纸

P( A +B +C)

=P( A) +P(B) +P(C) -P( AB) -P( AC) -P(BC) +P( ABC)

= 0.2 + 0.16 + 0.14 - 0.08 - 0.05 - 0.04 + 0.02 = 0.35 .

18. 已知P( A) =P(B) =P(C) =1

, P( AB) = 0, P( AC) =P(BC) =

1

4 16

,求事件A, B, C 全不发

生的概率.

解P( A B C) =P( A +B +C) =1 -P( A +B +C)

= 1 - [P( A) +P(B) +P(C) -P( AB) -P( AC) -P(BC) +P( ABC)] = 1 -?3

-

1 ?

=

3

??48 ??8

.

19.某厂的产品中有4%的废品,在100 件合格品在有75 件一等品,试求在该产品任取一件的是一等品的概率.

解令A =“任取一件是合格品”,B =“任取一件是一等品”

P( AB) =P( A)P(B | A) = (1 - 0.04) ? 0.75 = 0.72 .

20.在100 个次品中有10 个次品,每次从任取一个(不放回),求直到第4 次才取到正品的概率.

解A

i

=“第i 次取到正品”i =1,2,3,4.

P( A

1 A

2

A

3

A

4

) =P( A

1

)P( A

2

| A

1

)P( A

3

| A

1

A

2

)P( A

4

| A

1

A

2

A

3

)

=10

?

9 ?8 ?90 = 0.00069 100 99 98 97

21.某人忘记了电话号码的最后一个数字,因而随机的拨号,求他拨号不超过三次而接通所需的电话的概率是多少?

记H 表拨号不超过三次而能接通, A i表第i 次拨号能接通.

i

i 注意:第一次拨号不通,第二拨号就不再拨这个号码.

H = A 1 + A 1 A 2 + A 1 A 2 A 3

P (H ) = P ( A 1 ) + P ( A 1 )P ( A 2 | A 1 ) + P ( A 1 )P ( A 2 | A 1 )P ( A 3 | A 1 A 2 )

= 1

+ 9 ? 1 + 9 ? 8 ? 1 = 3 . 10 10 9 10 9 8 10

22. 若 P ( A ) > 0, P (B ) > 0 ,且 P ( A | B ) > P ( A ) ,证明 P (B | A ) > P (B ) .

因为 P ( A | B ) > P ( A ), 则

P ( AB )

> P ( A ) ? P ( AB ) > P ( A )P (B ) P (B )

所 以 P (B | A ) = P ( AB ) > P ( A )P (B )

= P (B ) .

P ( A ) P ( A )

23. 证明事件 A 与 B 互不相容,且 0< P (B ) <1,则 P (A | B )=

P (A ) 。

1 - P (B )

证 P (A | B ) =

P ( AB )

=

P (B )

P ( A ) . 。

1 - P (B )

24. 设一仓库中有 10 箱同种规格的产品,其中由甲、乙、丙三厂生产的分别有 5 箱、3

箱、2 箱,三厂产品的废品率依次为 0.1、0.2、0.3,从这 10 箱中任取一箱,再从这箱中任

取一件产品,求取得正品的概率.

解 设 A ={取得的产品为正品},

B i , i = 1, 2, 3 分别为甲、乙、丙三厂的产品

P (B 1 ) = 0.5

, P (B 2 ) = 0.3 , P (B 3 ) = 0.2 , P ( A | B 1 ) = 0 .9 ,

P ( A | B 2 ) = 0 .8 , P ( A | B 3 ) = 0.7

所 以 P (A )= ∑ i =1

P (B )P (A B )

= 0.83. 25. 某一工厂有 A , B , C 三个车间生产同一型号螺钉,每个车间的产量分别占该厂螺钉总

产量的 25 %、35 %、40 %,每个车间成品中的次品分别为各车间产量的 5 %、4 %、2 %, 如果从全厂总产品中抽取一件产品螺钉为次品,问它是 A , B , C 车间生产的概率.

解 A 、B 、C 分别表示 A 、B 、C 三车间生产的螺钉, D =“表示次品螺钉”

P (A )= 25%

P (D | A )= 5%

P (B )= 35%

P (D | B )= 4% P (C )= 45%

P (D | C )= 2%

P (A D )=P D P (A )P (D A )

25? 5

25

=

P (A )P (D A )+ P (B )P (D B )+ P (C )P (D C )

=

25? 5 + 35? 4 + 40 ? 2 =

69

3

2 3

1

同理 P (B | D )= 28 69 ; P (C | D )= 16 .

69

26. 已知男人中有 5 %的色盲患者,女人中有 0.25 %的色盲患者,今从男女人数中随机地挑选一人,恰好是色盲患者,问此人是男性的概率是多少?

解 B ={从人群中任取一人是男性}, A ={色盲患者}

因为 P (B )= P (B )

= 0.5

P ( A | B ) = 5%,P ( A | B ) = 0.25%

P ( A ) = P (B )P ( A | B ) + P (B )P ( A | B ) = 0.5 ? 0.05 + 0.5 ? 0.0025 = 0.02625 所以

P (B | A ) =

P (B )P ( A | B ) = 0.5 ? 0.05 = 20 .

P ( A ) 0.02625 21

27. 设

A ,

B 是任意二事件, 其中A 的概率不等于0 和 1, 证明, P (B | A ) = P (B | A ) 是 事 件

A 与

B 独立的充分必要条件.

证 因为A 的概率不等于0 和1, 所以A 的概率不等于0 和1

P (B | A ) = P (B | A ) ?

P ( AB ) = P ( AB )

P ( A ) P )

?

[1- P ( A )]P ( AB ) = P ( A )[P (B ) - P ( AB )] ? P ( AB ) = P ( A )P (B ), 即A 和B 独立.

28. 设六个相同的元件,如下图所示那样安置在系统中,设每个元件正常工作的概率 为 p ,求这个系统正常工作的概率。假定各个

能否正常工作是相互独立的. 解: 设 A i = {第i 条线路正常工作}

A = {代表这个系统正常工作},

i = 1, 2, 3,

A = {代表这个系统正常工作} ,

由条件知, P ( A ) = p 2 , P ( A ) = 1- p 2 ,

i i

P ( A ) = 1- P ( A ) = 1- P ( A 1 A 2 A 3 ) = 1- (1- p 2 )3 .

[二十六(1)]设有 4 个独立工作的元件 1,2,3,4。它们的可靠性分别为 P 1,P 2,P 3,P 4, 将它们按图(1)的方式联接,求系统的可靠性。

记 A i 表示第 i 个元件正常工作,i=1,2,3,4,

A 表示系统正常。

∵A=A1A2A3+ A1A4两种情况不互斥

∴P (A)= P (A1A2A3)+P (A1A4)-P (A1A2A3A4) (加法公式)

= P (A1) P (A2)P (A3)+ P (A1) P (A4)-P (A1) P (A2)P (A3)P (A4)

= P1P2P3+ P1P4-P1P2P3P4(A1, A2, A3, A4独立)

29.某类电灯泡使用时在1000 小时以上的概率为0.2,求三个灯泡在使用1000 小以后最多只有一个坏的概率.

解 A 表示一个灯泡使用时数在1000 小时以上

P(A)= 0.2

P {三灯泡中最多有一个坏}= P {三个全好}+ P {只有一个坏}

= C3 (0.2)3+ C2 (0.2)2(1–0.2)=0.104.

3 3

30.一射手对同一目标独立进行了四次射击,若至少命中一次的概率为80

, 求该射手81

的命中率.

解80 ?1 ?4

=1-P(命中0次)=1-(1-p)4,(1-p)4= ?

81 ?3 ?

?p =

2

.

3

31.某型号的高射炮,每门炮发射一发击中的概率为0.6,现若干门炮同时发射一发,问欲以99%的把握击中来犯的一架敌机至少需要配置几门炮?

解设需要配置n 门高射炮

A =“高炮击中飞机”,则P(A)= 0.6

P {飞机被击中}= P {n 门高射炮中至少有一门击中}

=1–P {n 门高射炮全不命中}

1 - (1 -P | A |)n= 1 - 0.4n≥ 99%

? 0.4 n≤ 0.01 ?n ≥lg 0 ? 01

= 5 ? 026 lg 0 ? 4

至少配备 6 门炮.

32.设有三门火炮同时对某目标射击,命中概率分别为0.2、0.3、0.5,目标命中一发被击毁的概率为0.2,命中二发被击毁的概率为0.6,三发均命中被击毁的概率为0.9,求三门

火炮在一次射击中击毁目标的概率.

解设A ={目标一次射击中被击毁}B

i

={目标被击中的发数},(i =0,1,2,3,)

则P(B0 ) = 0.8 ? 0.7 ? 0.5 = 0.28

P(B1 ) =0.2×0.7×0.5+0.8×0.3×0.5+0.8×0.7×0.5=0.47

P(B2 ) =0.2×0.3×0.5+0.2×0.7×0.5+0.8×0.3×0.5=0.22

P(B

3

) =0.2×0.3×0.5=0.03

P( A | B0 ) = 0P( A | B1) = 0.2P( A | B2 ) = 0 .6P( A | B3 ) = 0.9

所以=∑ ()( )=0.47×0.2+0.2×0.6+0.03×0.9=0.253.

P( A)

i =0 P B

i

P A B

i

3

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