17.(本小题共13分)
某学生在上学路上要经过4个路口,假设在各路口是否遇到红灯是相互独立的,遇到红灯的概率都是 $\frac 1 3$ ,遇到红灯时停留的时间都是2min.
(Ⅰ)求这名学生在上学路上到第三个路口时首次遇到红灯的概率;
(Ⅱ)这名学生在上学路上因遇到红灯停留的总时间至多是4min的概率
见解析
2009_北京卷
17.(本小题共13分)
某学生在上学路上要经过4个路口,假设在各路口是否遇到红灯是相互独立的,遇到红灯的概率都是 $\frac 1 3$ ,遇到红灯时停留的时间都是2min.
(Ⅰ)求这名学生在上学路上到第三个路口时首次遇到红灯的概率;
(Ⅱ)这名学生在上学路上因遇到红灯停留的总时间至多是4min的概率
见解析
用 3 道相关题确认基础和中等变式会到哪一步。
【解析】本题主要考查随机事件、互斥事件、相互独立事件等概率的基础知识,考查运用概率知识解决实际问题的能力.
(Ⅰ)设这名学生在上学路上到第三个路口时首次遇到红灯为事件A,因为事件A等于事件“这名学生在第一和第二个路口没有遇到红灯,在第三个路口遇到红灯”,所以事件A的
概率为
$$ P { \big ( } A { \big ) } = \left( 1 - { \frac { 1 } { 3 } } \right) \times \left( 1 - { \frac { 1 } { 3 } } \right) \times { \frac { 1 } { 3 } } = { \frac { 4 } { 2 7 } } $$
(Ⅱ)设这名学生在上学路上因遇到红灯停留的总时间至多是4min为事件B,这名学生在上学路上遇到 $k$ 次红灯的事件 $B _ { k } \left( k = 0 , 1 , 2 \right)$
则由题意,得 $P \left( B _ { 0 } \right) = \left( { \frac { 2 } { 3 } } \right) ^ { 4 } = { \frac { 1 6 } { 8 1 } }$
$$ P \left( B _ { 1 } \right) = C _ { 4 } ^ { 1 } \left( { \frac { 1 } { 3 } } \right) ^ { 1 } \left( { \frac { 2 } { 3 } } \right) ^ { 3 } = { \frac { 3 2 } { 8 1 } } , P \left( B _ { 2 } \right) = C _ { 4 } ^ { 2 } \left( { \frac { 1 } { 3 } } \right) ^ { 2 } \left( { \frac { 2 } { 3 } } \right) ^ { 2 } = { \frac { 2 4 } { 8 1 } } $$
由于事件B等价于“这名学生在上学路上至多遇到两次红灯”,
$\therefore$ 事件B的概率为
$$ P \big ( B \big ) = P \big ( B _ { 0 } \big ) + P \big ( B _ { 1 } \big ) + P \big ( B _ { 2 } \big ) = \frac { 8 } { 9 } $$