萬(wàn)青
日常生活中,經(jīng)常會(huì)遇到一些無(wú)法事先預(yù)測(cè)結(jié)果的隨機(jī)事件,事件與事件的關(guān)系是研究概率的基礎(chǔ),而互斥事件與對(duì)立事件是事件的關(guān)系中兩個(gè)易混淆的概念,同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中一定要正確理解. 這樣才能夯實(shí)基礎(chǔ),有條理地思考,從而準(zhǔn)確地分析問題,解決問題.
互斥事件和對(duì)立事件都是對(duì)兩個(gè)事件而言的,它們既有區(qū)別又有聯(lián)系.在一次試驗(yàn)中,兩個(gè)互斥的事件有可能都不發(fā)生,也可能有一個(gè)發(fā)生,而兩個(gè)對(duì)立事件則必有一個(gè)發(fā)生,但不可能同時(shí)發(fā)生. 從集合的角度看:幾個(gè)事件彼此互斥,是指由各個(gè)事件所含的結(jié)果組成的集合彼此交集是空集,而事件A的對(duì)應(yīng)事件[A]包含的結(jié)果組成的集合,是全集中由事件A所包含的結(jié)果組成的集合的補(bǔ)集. 下面通過實(shí)例對(duì)這兩個(gè)概念進(jìn)行辨析:
例1 ?在擲一枚骰子的試驗(yàn)中,可以定義許多事件:
C1={出現(xiàn)1點(diǎn)};C2={出現(xiàn)2點(diǎn)};C3={出現(xiàn)3點(diǎn)};
C4={出現(xiàn)4點(diǎn)};C5={出現(xiàn)5點(diǎn)};C6={出現(xiàn)6點(diǎn)};
D1={出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)不大于1};D2={出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)大于6};D3={出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)小于5};
E={出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)小于7};F={出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)大于6};G={出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)為偶數(shù)};
H={出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)為奇數(shù)}…
(1)判斷下列各對(duì)事件是否是互斥事件,并說(shuō)明理由.
①事件C1與事件C2
②事件C1與事件D3
③事件E與事件F
分析 ?判斷兩個(gè)事件是否為互斥事件就是考查它們能否同時(shí)發(fā)生,如果不能同時(shí)發(fā)生則是互斥事件,反之就不是互斥事件.
解 ?①是互斥事件. 因?yàn)閿S一枚骰子每次只能出現(xiàn)一個(gè)數(shù),出現(xiàn)1點(diǎn)就不可能同時(shí)出現(xiàn)2點(diǎn),所以是一對(duì)互斥事件.
②不可能是互斥事件. 因?yàn)椤俺霈F(xiàn)的點(diǎn)數(shù)小于5”包含“出現(xiàn)1點(diǎn)”,所以事件C1與事件D3可同時(shí)發(fā)生.
③是互斥事件. 因?yàn)槭录﨓為必然事件,它一定會(huì)發(fā)生的,而事件F為不可能事件,它一定不會(huì)發(fā)生的,即二者不可能同時(shí)發(fā)生,用集合的觀點(diǎn)分析:事件E為全集,事件F為空集,二者的交集是空集,即不可能同時(shí)發(fā)生.
點(diǎn)撥 ?互斥事件是概率知識(shí)中的重要概念,可以從兩個(gè)方面來(lái)說(shuō)明:用定義看是否同時(shí)發(fā)生;類比集合的運(yùn)算,看交集是否為空集,若為空集,則兩事件是互斥的.如果事件A1,A2…An中的任何兩個(gè)都是互斥事件,則稱事件A1,A2…An彼此互斥,如題目中的C1,C2…C6是彼此互斥的,反映在集合上,表現(xiàn)為由各個(gè)事件所含的結(jié)果組成的集合彼此交集為空集.
(2)判斷下列各對(duì)事件是否構(gòu)成對(duì)立事件?
①事件G與事件H ②事件E與事件F
分析 ?判斷兩事件是否構(gòu)成對(duì)立事件,關(guān)鍵看兩事件所含結(jié)果組成的集合是否互為補(bǔ)集,若是互為補(bǔ)集則兩事件是對(duì)立事件.
解 ?①因?yàn)轺蛔拥某霈F(xiàn)的點(diǎn)數(shù)不是奇數(shù)就是偶數(shù),“出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)為偶數(shù)”所組成的集合的補(bǔ)集就是“出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)為奇數(shù)”所組成的集合.所以事件G與事件H構(gòu)成對(duì)立事件.
②因?yàn)樵诩现?,全集的補(bǔ)集為空集.事件E所含結(jié)果構(gòu)成的集合是全集,而事件F所含結(jié)果構(gòu)成的集合是空集,所以二者也是對(duì)立事件.
點(diǎn)撥 ?對(duì)立事件是概率中又一個(gè)重要概念,要正確理解,就要清楚對(duì)立事件是對(duì)兩個(gè)事件而言的,這兩個(gè)事件中必須有一個(gè)發(fā)生而另一個(gè)不發(fā)生. 從集合角度看,由事件A所含結(jié)果組成的集合,是全集中事件A所含結(jié)果組成的集合的補(bǔ)集.
(3)判斷下列給出的每對(duì)事件,是否為互斥事件,是否為對(duì)立事件,并說(shuō)明理由.
①事件F與事件G ②事件G與事件H
解 ?①是互斥事件,不是對(duì)立事件.因?yàn)槭录﨔是不可能事件,它與事件G不可能同時(shí)發(fā)生,所以二者是互斥事件,同時(shí)不能保證其中必有一個(gè)發(fā)生這是由于骰子還可能出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)為奇數(shù),因此,二者不是對(duì)立事件.
②既是互斥事件,又是對(duì)立事件. 因?yàn)轺蛔映霈F(xiàn)的點(diǎn)數(shù)不是奇數(shù)就是偶數(shù),只能出現(xiàn)一個(gè)數(shù),所以這兩個(gè)事件不可能同時(shí)發(fā)生,但其中必有一個(gè)發(fā)生.
點(diǎn)撥 ?互斥事件和對(duì)立事件都是就兩個(gè)事件而言的,互斥事件是不可能同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件,而對(duì)立事件是在互斥事件基礎(chǔ)上,其中必有一個(gè)發(fā)生的互斥事件,即對(duì)立事件是特殊的互斥事件. 因此對(duì)立事件必是互斥事件,但互斥事件不一定是對(duì)立事件,也就是說(shuō)互斥事件是對(duì)立事件的必要但不充分條件.
例2 ?某射手射擊一次,射中10環(huán),9環(huán),8環(huán),7環(huán)的概率分別為0.12,0.32,0.27,0.11. 若這名射手射擊一次,求:
(1)射中9環(huán)或8環(huán)的概率;
(2)至少射中7環(huán)的概率.
解 設(shè)射手射擊一次射中10環(huán),9環(huán),8環(huán),7環(huán)分別記為事件A,B,C,D.它們是彼此互斥的,其概率分別為P(A)=0.12,P(B)=0.32,P(C)=0.27,P(D)=0.11.
(1)射中9環(huán)或8環(huán)為事件B∪C,
則P(B∪C)=P(B)+P(C)=0.32+0.27=0.59.
故射中9環(huán)或8環(huán)的概率為0.59.
(2)至少射中7環(huán)為事件A∪B∪C∪D,
則P(A∪B∪C∪D)=P(A)+P(B)+P(C)+P(D)=0.82.
故至少射中7環(huán)的概率為0.82.
點(diǎn)撥 ?本題是概率計(jì)算題中的典型題型,需要辨清事件之間的關(guān)系,從而選擇正確的概率計(jì)算公式.
例3 ?甲、乙兩人下棋,乙不輸?shù)母怕适?.7,下成和棋的概率為0.5,分別求出甲、乙獲勝的概率.
分析 ?記甲勝為事件A,乙勝為事件B,和棋為事件C,故事件A,B,C彼此互斥,乙不輸為事件B∪C.
解法一 ?甲、乙兩人下棋,結(jié)果只有三種:甲勝、和棋、乙勝,彼此都是互斥的. 其中乙不輸為互斥事件“乙勝”與“和棋”的并集,從而可以求出乙勝的概率,并可以求出甲勝的概率.
P(B)=P(B∪C)-P(C),
又根據(jù)題意有P(B∪C)=0.7,P(C)=0.5,
故P(B)=0.7-0.5=0.2,P(A)=1-P(B∪C)=1-0.7=0.3.
所以甲、乙獲勝的概率分別為0.3,0.2.
解法二 ?乙不輸與甲獲勝為對(duì)立事件,故可直接求出甲獲勝的概率,從而求出乙獲勝的概率.
乙不輸與甲獲勝是對(duì)立事件,故P(A)=1-0.7=0.3,又結(jié)果只有三種:甲勝、和棋、乙勝,且彼此互斥. 故P(B)=1-P(A)-P(C)=1-0.3-0.5=0.2,所以甲、乙獲勝的概率分別為0.3,0.2.
總結(jié) ?解答此類問題的關(guān)鍵,在于判斷兩事件是互斥事件還是對(duì)立事件,也就是牢記“在一次試驗(yàn)中,兩個(gè)互斥的事件有可能都不發(fā)生,也可能有一個(gè)發(fā)生,而兩個(gè)對(duì)立事件則必有一個(gè)發(fā)生,但不可能同時(shí)發(fā)生”. 只要我們正確理解了二者的概念,抓住了本質(zhì),再根據(jù)已經(jīng)判斷出的情況,開展后續(xù)計(jì)算求解,那么這類問題也就迎刃而解了.
[練習(xí)]
1.一個(gè)人打靶時(shí)連續(xù)射擊兩次,事件“至少有一次中靶”的互斥事件是( ? )
A.至多一次中靶 B.兩次都中靶
C.只有一次中靶 D.兩次都不中靶
2.若P(AUB)=P(A)+P(B)=1,則事件A與B的關(guān)系是( ? )
A.互斥不對(duì)立 B.對(duì)立不互斥
C.互斥且對(duì)立 D.以上答案都不對(duì)
3.從撲克牌40張(紅、黑、方、梅點(diǎn)數(shù)從1到10各10張)中,任取一張.判斷下列給出的每對(duì)事件,是否為互斥事件,是否為對(duì)立事件,并說(shuō)明理由.
(1)“抽出紅桃”與“抽出黑桃”;
(2)“抽出紅色牌”與“抽出黑色牌”;
(3)“抽出的牌點(diǎn)數(shù)為5的位數(shù)”與“抽的牌點(diǎn)數(shù)大于9”.
[參考答案]
1.D ?2.D
3.(1)是互斥事件,不是對(duì)立事件;
(2)既是互斥事件,又是對(duì)立事件;
(3)不是互斥事件,更不可能是對(duì)立事件.