▲ 圖 1 某電影院統計:買票時,有 40%的觀眾會加買可樂, 有 30%的觀眾會加買爆米花。今任選一觀眾,已知此觀眾 有加買可樂,那麼他也加買爆米花的機率還會是 30%嗎? 「在某事件發生的條件下,求另一事件發生的機率」是 本單元的重點。
甲 條件機率
第二冊學過:一項試驗中所有可能發生的結果所成的集合,稱為這個試驗的 樣本空間(通常以集合 S 表示);樣本空間 S 的任一子集都稱為一個事件。若 S 中每個樣本點出現的機會均等,則事件 A 發生的機率為
n A
P A
n S
, 其中n S
與n A
分別為 S 及 A 的樣本點個數。例如:擲一粒公正骰子一次,其 樣本空間為
1, 2,3, 4,5, 6
,因為擲出點數大於 3 的事件為
4,5, 6
,所以擲出點 數大於 3 的機率為3 1
6 2
。但「在擲出點數為偶數的條件下」,擲出點數大於 3 的 機率還會是1
2
嗎?我們說明如下。 設 A 表示擲出點數為偶數的事件,B 表示擲出點數大於 3 的事件,即
2, 4, 6 ,
4,5, 6
A
B
, 如圖 2 所示。因為已知擲出點數為偶數(即事件 A 發生),所以點數大於 3(即事▲ 圖 3 ▲ 圖 2 上式中的
n A B
n A
可以解讀成「在樣本空間 A 中,事件A B
發生的機率」。也 就是說,在已知事件 A 發生的條件下,可以解讀成樣本空間由原先的 S 限縮到 A。 一般而言,我們把「在事件 A 發生的條件下,事件 B 發生的機率」,稱為條 件機率,記作P B A
。利用「A B
在 A 中所占的比例」的算法可知:在事件 A 發生的條件下,事件 B 發生的機率為
n A B
P B A
n A
, 再將分子與分母同時除以n S
,得
n A B
P A B
n S
P B A
n A
P A
n S
。 將以上內容整理如下。 條件機率 當A B
,
為兩事件且P A
0
時,將「在事件 A 發生的條件下,事件 B 發生的機率」稱為條件機率,以符號
P B A
表示,也就是
n A B
P A B
P B A
n A
P A
。 符號P B A
讀作「在 A 發生的條件下,B 發生的機率」。 練習求條件機率。 【例题 1】 擲一粒公正骰子一次。在出現點數為質數的條件下, 求擲出點數小於 5 的機率。 Ans: 【詳解】 設 A 表示擲出點數為質數的事件, B 表示擲出點數小於 5 的事件。 根據題意,得
2,3,5 ,
1, 2,3, 4
A
B
,且A B
2,3
, 故在 A 發生的條件下,B 發生的機率為
2
3
n A B
P B A
n A
。 【隨堂練習 1】 一副撲克牌共有 52 張,從中隨機抽取一張。在抽到花色為 紅心的條件下,求抽到點數為 6 的機率。 Ans: 【詳解】 設 A 表示抽到花色為紅心的事件, B 表示抽到點數為 6 的事件。故在 A 發生的條件下,B 發生的機率為
1
13
n A B
P B A
n A
。 符號 P(B∣A)與 P(A∣B)的意義不同,不可混淆,舉例說明如下。 【例题 2】 某公司員工的健康檢查中,有 40 人血壓正常,有 32 人血脂正常,有 24 人 兩種都正常。今從該公司任選一員工,試回答下列問題: (1) 已知此員工血壓正常,求他血脂也正常的機率。 (2) 已知此員工血脂正常,求他血壓也正常的機率。 Ans: 【詳解】 設 A 表示選出者血壓正常的事件, B 表示選出者血脂正常的事件。 根據題意,得
40,
32,
24
n A
n B
n A B
。 (1) 在A 發生的條件下,B 發生的機率為
24 3
40 5
n A B
P B A
n A
。 (2) 在B 發生的條件下,A 發生的機率為
24 3
32 4
n A B
P AB
n B
。 【隨堂練習 2】 班上學生某次期中考試中,有 33 人英文及格,有 28 人數學及格,有 18 人 兩科都及格。今從班上任選一學生,試回答下列問題: (1) 已知此學生的英文及格,求他數學也及格的機率。 (2) 已知此學生的數學及格,求他英文也及格的機率。 Ans:【詳解】 設 A 表示選出者英文及格的事件, B 表示選出者數學及格的事件。 依題意,得
n A
33,
n B
28,
n A B
18
。 (1) 在A 發生的條件下,B 發生的機率為
18 6
33 11
n A B
P B A
n A
。 (2) 在B 發生的條件下,A 發生的機率為
18
9
28 14
n A B
P AB
n B
。 再練習條件機率。 【例题 3】 已知
2
,
1
5
3
P A
P B
,且
5
12
P B A
,求下列各機率: (1)P A B
。 (2)P AB
。 Ans: 【詳解】 (1) 因為P B A
P A B
P A
, 即5
2
12
5
P A B
,所以
5 2 1
12 5 6
P A B
。 (2)
1
1
6
1 2
P A B
P AB
P B
。【隨堂練習 3】 已知
3
,
2
4
7
P A
P B
,且
12
14
P A B
,求下列各機率: (1)P A B
。 (2)P B A
。 Ans: 【詳解】 (1) 因為P A B P A P B P A B
, 所以12 3 2
14 4 7
P A B
, 解得
5
28
P A B
。 (2)
5
5
28
3
21
4
P A B
P B A
P A
。 來看一道與引言有關的例題。 【例题 4】 某電影院統計:買票時,有 40%的觀眾會加買可樂,有 30%的觀眾會加買 爆米花,有 24%的觀眾兩者都會加買。今任選一觀眾,試回答下列問題: (1) 已知此觀眾有加買可樂,求他也加買爆米花的機率。 (2) 已知此觀眾有加買爆米花,求他沒有加買可樂的機率。 Ans: 【詳解】 設 A 表示有加買可樂的事件, B 表示有加買爆米花的事件。 根據題意,得
40 ,
30
24
P A
%
P B
%,
P A B
%
。(1) 在A 發生的條件下,B 發生的機率為
24
3
40
5
P A B
P B A
P A
%
%
。 (2) 因為A 的補集A
表示沒有加買可樂的事件,且
30
24
6
P A B P B P A B
% % %
, 所以在B 發生的條件下,A
發生的機率為
6
1
30
5
P A B
P A B
P B
%
%
。 【隨堂練習 4】 在訂購校慶紀念品中,有2
3
的人買馬克杯,有4
5
的人買徽章, 有1
2
的人兩種都買。今任選一人,試回答下列問題: (1) 已知此人買馬克杯,求他也買徽章的機率。 (2) 已知此人沒有買徽章,求他也沒有買馬克杯的機率。 Ans: 【詳解】 設 A 表示有買馬克杯的事件, B 表示有買徽章的事件。依題意,得
2
,
4
,
1
3
5
2
P A
P B
P A B
。 (1) 在A 發生的條件下,B 發生的機率為
1
2
3
2 4
3
P A B
P B A
P A
。 (2) 因為A 的補集A
表示沒有買馬克杯的事件, B 的補集B
表示沒有買徽章的事件,且
1
1
P A B
P A B
P A P B P A B
2 4 1
1
1
故在
B
發生的條件下,A
發生的機率為
30
1
1
4
1
1
6
5
P A B
P A B
P B
。 當兩事件 A 與 B 同時發生時,我們該如何求這兩個事件同時發生(即A B
) 的機率呢?由條件機率P B A
P A B
P A
可以得到
P A B
P A P B A
。 上式稱為條件機率的乘法定理,它的意思是:兩事件 A 與 B 同時發生的機率
P A B
等於 「A 發生的機率」乘上「在 A 發生的條件下,B 發生的機率」。 【例题 5】 某人手機內存有歌曲共 8 首,其中 5 首為爵士樂,另外 3 首為抒情歌。今隨 機播放歌曲,播過的歌不再播放,設每首歌被播放的機率都相等,求下列各 事件的機率: (1) 第一首與第二首都播到爵士樂。 (2) 第一首播到爵士樂,但第二首播到抒情歌。 Ans: 【詳解】 (1) 設A 表示第一首播到爵士樂的事件, B 表示第二首播到爵士樂的事件。 由條件機率的乘法定理, 得第一首與第二首都播到爵士樂的機率為
P A B
P A P B A
。 ①因為 8 首歌中有 5 首為爵士樂,所以
5
8
P A
。 ②在第一首播到爵士樂的條件下,因為播過的歌不再播放, 可得剩下 7 首歌曲,其中 4 首為爵士樂, 所以
4
7
P B A
。 綜合①, ②,得
5 4
5
8 7 14
P A B
P A P B A
。 我們也可以利用樹狀圖求出此小題的答案: 依題意將發生的情形及其機率以樹狀圖呈現如下。 其中的4
7
就是在第一首播到爵士樂的條件下, 第二首播到爵士樂的機率, 即樹狀圖中的4
7
就是P B A
。 再將樹狀圖中圈起來的兩個數字相乘即為此小題的答案。 (2) 利用(1)的樹狀圖得第一首播到爵士樂, 但第二首播到抒情歌的機率為5 3 15
8 7 56
。 【隨堂練習 5】 承例題,求第一首與第二首都播到抒情歌的機率。 Ans:【詳解】 利用例題的樹狀圖得第一首與第二首都播到 抒情歌的機率為
3 2
3
8 7 28
。 由例題 5 可知,條件機率的乘法原理也可用樹狀圖的概念來求機率。練習使 用樹狀圖求機率。 【例题 6】 籤筒的 10 支籤中 3 支有獎。甲、乙兩人依序各抽一支籤,且 抽完後不放回。設每支籤被抽到的機率都相等,求下列各事件 的機率: (1) 甲中獎。 (2) 乙中獎。 Ans: 【詳解】 先將甲、乙抽籤的情形及其機率以 樹狀圖呈現如右。 再由樹狀圖,得 (1) 甲中獎的機率為3
10
。 (2) 因為乙中獎有「甲中獎且乙中獎」與 「甲未中獎且乙中獎」兩種情形, 所以乙中獎的機率為3 2 7 3 3
10 9 10 9 10
。 【隨堂練習 6】 戳戳樂遊戲盒的 12 格中 5 格有獎。甲、乙兩人依 序任意各戳 1 格,求下列各事件的機率: (1) 甲、乙兩人都中獎。 (2) 甲中獎,但乙未中獎。Ans: 【詳解】 將甲、乙中獎的情形及其機率以樹狀圖呈現如圖。 (1) 由樹狀圖得知,甲、乙兩人都中獎的機率為
5 4
5
12 11 33
。 (2) 由樹狀圖得知,甲中獎,但乙未中獎的機率為5 7
35
12 11 132
。條件機率告訴我們,一事件的發生與否,可能改變另一事件發生的機率,但 是也有不互相影響的例子。例如:甲、乙兩人各擲一粒公正骰子一次,並令 A 表示「甲擲出 6 點」的事件, B 表示「乙擲出 6 點」的事件。 顯然地,甲是否擲出 6 點並不會影響乙擲出 6 點的機率,反之亦然。也就是說, 這兩個事件並不會互相影響。 再例如:擲一粒公正骰子一次,並令 A 表示「出現質數點」的事件, B 表示「出現 1 點或 2 點」的事件。 因為
A
2,3,5 ,
B
1, 2
,且A B
2
,所以 (1) 事件 B 發生的機率為
2 1
6 3
P B
; (2) 在事件 A 發生的條件下,事件 B 發生的機率為
1
3
n A B
P B A
n A
。 由(1)與(2)得知,
P B
P B A
。 也就是說,事件 B 發生的機率不因事件 A 發生與否而受到影響,此時稱 A 與 B 為 獨立事件。 然而,若令 C 表示「出現 1 點,2 點或 3 點」的事件,因為A C
2,3
, 所以
3 1
6 2
P C
, 而
2
3
n A C
P C A
n A
。顯然事件 A 發生與否會影響到事件 C 發生的機率。也就是說,A 與 C 並非獨立事 件。 當 A 與 B 為獨立事件且
P A
0
時,可由條件機率的乘法定理,得
P A B
P A P B A
P A P B
。 而當P A
0
時,上式亦成立。 根據以上,我們將兩事件獨立定義如下。 兩事件獨立的定義 當兩事件 A 與 B 滿足
P A B P A P B
時,稱 A 與 B 為獨立事件。 根據上述定義,檢驗兩事件是否獨立。 【例题 7】 擲一粒公正骰子一次,考慮下列三事件: A:出現奇數點,B:出現 1 點或 6 點,C:出現 2 點、3 點或 5 點。 試問: (1) A 與 B 是否為獨立事件? (2) A 與 C 是否為獨立事件? Ans: 【詳解】 根據題意,得
3 1
2 1
3 1
,
,
6 2
6 3
6 2
P A
P B
P C
,且
1
,
2 1
6
6 3
P A B
P A C
。 (1) 因為P A B P A P B
,【隨堂練習 7】 丟一枚均勻硬幣三次,考慮下列兩事件: A:至少出現兩次正面,B:三次都同一面。 試問 A 與 B 是否為獨立事件? Ans: 【詳解】 依題意,得
4 1
,
2 1
8 2
8 4
P A
P B
,且
1
8
P A B
。 因為P A B P A P B
, 所以 A 與 B 為獨立事件。 由兩事件獨立的定義,得知:兩獨立事件同時發生的機率等於個別機率的乘 積。 【例题 8】 根據統計:新生兒會出現生理性黃疸的機率為 0.6。已知甲、乙皆為新生兒, 且兩人出現生理性黃疸與否為獨立事件,求下列各事件的機率: (1) 兩人都出現生理性黃疸。 (2) 至少有一人出現生理性黃疸。 Ans: 【詳解】 設A B
,
分別表示甲、乙出現生理性黃疸的事件。 根據題意,得
0.6,
0.6
P A
P B
。 (1) 因為A 與 B 為獨立事件, 所以兩人都出現生理性黃疸的機率為
0.6 0.6 0.36
P A B P A P B
。 (2) 至少有一人出現生理性黃疸的事件為A B
, 其機率為▲ 圖 4
P A B P A P B P A B
0.6 0.6 0.36 0.84
。 【隨堂練習 8】 根據統計:使用新手機後,三年內會換手機的機率為 0.8。已知甲、乙兩人 同時各使用一支新手機,且兩人換手機與否為獨立事件,求三年內 (1) 兩人都換手機的機率。 (2) 至少有一人換手機的機率。 Ans: 【詳解】 設A B
,
分別表示三年內甲、乙會換手機的事件。 根據題意,得P A
0.8,
P B
0.8
。 (1) 因為A 與 B 為獨立事件, 所以三年內兩人都換手機的機率為
0.8 0.8 0.64
P A B P A P B
。 (2) 三年內至少有一人換手機的事件為A B
, 其機率為
0.8 0.8 0.64 0.96
P A B P A P B P A B
。 當 A 與 B 為獨立事件時,A 與B
也為獨立事件,證明 如下:因為 A 與 B 為獨立事件,所以
P A B P A P B
,且
P A B
P A P A B
P A P A P B
1
P A
P B
P A P B
, 即 A 與B
也為獨立事件。獨立事件的性質 若 A 與 B 為獨立事件,則有以下性質: (1)事件
A
與 B 為獨立事件。 (2)事件 A 與B
為獨立事件。 (3)事件A
與B
為獨立事件。 練習上述的性質。 【例题 9】 已知兩事件 A 與 B 為獨立事件,且
1
,
2
2
3
P A
P A B
,求下列各機率: (1)P B
。 (2)P A B
。 (3)P A B
。 Ans: 【詳解】 (1) 利用機率的性質,且A 與 B 為獨立事件,得
P A B P A P B P A B
P A P B P A P B
, 即2 1
1
3 2
P B
2
P B
, 解得
1
3
P B
。 (2) 因為A 與 B 為獨立事件, 所以A
與B 也為獨立事件。故
1
1
1 1
2
3 6
P A B
P A P B
。 (3) 因為A 與 B 為獨立事件, 所以A
與B
也為獨立事件。故
1
1
1
1
1
2
3
3
P A B
P A P B
。【隨堂練習 9】 已知兩事件 A 與 B 為獨立事件,且
2
,
3
5
4
P A
P B
,求下列各機率: (1)P A B
。 (2)P B A
。 (3)P A B
。 Ans: 【詳解】 (1) 利用機率的性質,且A 與 B 為獨立事件,得
P A B P A P B P A B
P A P B P A P B
2 3 2 3 17
5 4 5 4 20
。 (2) 因為A 與 B 為獨立事件,所以
3
4
P B A
P B
。 (3) 因為A 與 B 為獨立事件, 所以A
與B 也為獨立事件。 故
1
1
2 3
5 5
P A B
P A
P A
。 利用獨立事件的性質,做一道應用問題。 【例题 10】 設甲、乙射擊的命中率分別為1
4
與1
5
。已知兩人 各射一發,且兩人命中與否為獨立事件,求下列 各事件的機率: (1) 兩人都沒命中。 (2) 至少有一人命中。【詳解】 設 A 與 B 分別表示甲、乙命中靶面的事件。 根據題意,得
1
,
1
4
5
P A
P B
。 (1) 因為A 與 B 為獨立事件, 所以A
與B
也為獨立事件。 故兩人都沒打中的機率為
1
1
3
1
1
4
5
5
P A B
P A P B
。
(2) 利用取捨原理,得至少有一人命中的機率為
P A B P A P B P A B
P A P B P A P B
1 1 1 1 2
4 5 4 5 5
。 【備註】 上例的第(2)題也可以由笛摩根定律:
A B
A B
,得
1
1
3 2
5 5
P A B
P A B
。 【隨堂練習 10】 設甲、乙兩人在罰球線投籃投進的機率分別為 0.4 與 0.2。已知兩人各投一球, 且兩人投進與否為獨立事件,求下列各事件的機率: (1)兩人都投進。 (2)恰有一人投進。 Ans: 【詳解】 設 A 與 B 分別表示甲、乙投進的事件。 根據題意,得P A
0.4,
P B
0.2
。(1) 因為A 與 B 為獨立事件, 所以兩人都投進的機率為
0.4 0.2 0.08
P A B P A P B
。 (2) 因為A 與 B 為獨立事件, 所以A 與B A
,
與B 也為獨立事件。 故恰有一人投進的機率為
P A B P A B P A P B P A P B
0.4 1 0.2
1 0.4 0.2 0.44
。 獨立事件的理論可以應用在選手贏得比賽的機率。 【例题 11】 甲、乙兩選手參加 5 戰 3 勝制(即先勝 3 盤者贏得比賽)的網球單打比賽。 設甲單盤獲勝的機率為3
4
,且每盤的比賽結果互不影響。已知甲選手前兩盤 皆敗,求甲贏得比賽的機率。 Ans: 【詳解】 先將甲、乙兩人比賽獲勝的情形及其機率以樹狀圖呈現如下 (甲表甲勝,乙表乙勝)。 再由樹狀圖,得甲贏得比賽的機率為3 3 3 27
4 4 4 64
。【隨堂練習 11】 甲、乙兩選手參加 3 戰 2 勝制(即先勝 2 局者贏得比賽)的羽球單打比賽。 已知甲單局獲勝的機率為
2
3
,且每局的比賽結果互不影響,求甲贏得比賽的 機率。 Ans: 【詳解】 先將甲、乙兩人比賽獲勝的情形及其機率 以樹狀圖呈現如圖(甲表甲勝,乙表乙勝): 再由樹狀圖,得甲贏得比賽的機率為2 2 2 1 2 1 2 2 20
3 3 3 3 3 3 3 3 27
。 當遇到比賽因故中止且不再比賽的狀況時,該如何來分配比賽的獎金呢?以 例題說明如下。 【例题 12】 甲、乙兩人比賽桌球(不得和局),約定先勝 3 局者可得獎金 7200 元。設 甲單局獲勝的機率為2
3
,且每局的比賽結果互不影響。已知當比賽進行至甲 勝 2 局、乙勝 1 局時,因故中止且不再比賽,至於獎金的分配,則依若繼續 比賽兩人贏得比賽的機率之比例來分配,求甲應分得多少獎金。 Ans:【詳解】 先將甲、乙兩人比賽獲勝的情形及其機率以樹狀圖呈現如下 (甲表甲勝,乙表乙勝)。 再由樹狀圖得知:若繼續比賽,則 (1) 甲贏得比賽的機率為
2 1 2 8
3 3 3 9
。 (2) 乙贏得比賽的機率為1 1 1
3 3 9
。 因此,兩人贏得比賽的機率之比例為 8:1。 故甲應分得獎金7200
8
6400
8 1
(元)。 【隨堂練習 12】 甲、乙兩人比賽下棋(不得和局),約定先勝 3 局者可得獎金 1600 元。設 甲、乙兩人實力相當,且每局的比賽結果互不影響。已知當比賽進行至前 2 局皆甲勝時,因故中止且不再比賽,至於獎金的分配,則依若繼續比賽兩人 贏得比賽的機率之比例來分配,求甲應分得多少獎金。 Ans: 【詳解】 先將甲、乙兩人比賽獲勝的情形及其機率 以樹狀圖呈現如圖(甲表甲勝,乙表乙勝): 再由樹狀圖得知:若繼續比賽,則 (1) 甲贏得比賽的機率為1 1 1 1 1 1 7
2 2 2 2 2 2 8
。因此,兩人贏得比賽的機率之比例為 7:1。 故甲應分得獎金
1600
7
1400
7 1
在網路影音串流平台創新的商業模式中,條件機率經常被使用來打造滿足訂 戶的推薦服務。例如,利用條件機率計算「喜歡甲影片的訂戶中,也喜歡乙影片 的機率」,然後判斷是否主動推薦乙影片給訂戶。 現在舉簡單的例子說明如下:假設某平台分析資料庫的 100 位訂戶中,對甲、 乙兩部影片的喜好情形整理如下表。 甲影片 乙影片 喜歡甲影片 不喜歡甲影片 喜歡乙影片 76 6 不喜歡乙影片 8 10 設 A 表示喜歡甲影片的事件,B 表喜歡乙影片的事件,則
76 8 84,
76
n A
n A B
, 由條件機率,可得
76
0.9
84
n A B
P B A
n A
。 也就是說,已知此訂戶喜歡甲影片,那麼他也喜歡乙影片的機率約為 90%。因 此,該網路影音串流平台就會主動推薦乙影片給喜歡甲影片的訂戶。 透過蒐集到的訂戶資料,運用條件機率,訂戶就能獲得更精準的影片推薦, 而不用自己盲目的搜尋,這就是網路平台使用「推薦引擎」取代「搜尋引擎」所 發揮的商業效益。觀念澄清
0. 下列敘述對的打「」 (1) 若事件A 與 B 滿足 P(A)>0,且 P(B)>0,則P AB
P B A
。 (2) 兩事件A 與 B 同時發生的機率P A B
P A P B A
。 (3) 若A 與 B 為獨立事件,則A B
。 Ans: 【詳解】 (1) ╳: 因為P AB
P A B
,
P B A
P A B
P B
P A
, 所以P AB
與P B A
不一定相等。 (2) ○: 由條件機率的乘法定理, 得P A B
P A P B A
。 (3) ╳:當P A
0
且P B
0
時,
P A B
0
P B A
P B
P A
, 即P A B
0
,因此A B
。一、基礎題
1. 同時擲兩粒公正骰子一次。已知這兩粒骰子的點數和為 6, 求其中一粒骰子出現 2 點的機率。 Ans: 【詳解】 設 A 表示兩粒骰子的點數和為 6 的事件,B 表示其中有一粒骰子出現 2 點的事件。 依題意,得
A
1,5 , 2, 4 , 3,3 , 4, 2 , 5,1
, 因此,n A
5
且n A B
2
, 故在 A 發生的條件下,B 發生的機率為
2
5
n A B
P B A
n A
。 2. 某社區的住戶中,有1
15
的住戶養狗,有1
30
的住戶養貓, 有1
40
的住戶兩種都養。今任選該社區一住戶, 試回答下列問題: (1) 已知此住戶養狗,求該住戶也養貓的機率。 (2) 已知此住戶養貓,求該住戶也養狗的機率。 Ans: 【詳解】 設 A 表示選出者家裡養狗的事件, B 表示選出者家裡養貓的事件。 依題意,得
1
,
1
,
1
15
30
40
P A
P B
P A B
。 (1) 在A 發生的條件下,B 發生的機率為
40
1
3
1
8
15
P A B
P B A
P A
。 (2) 在B 發生的條件下,A 發生的機率為
40
1
3
1
4
30
P A B
P AB
P B
。3. 已知事件 A 與 B 滿足
2
,
11
,
3
3
12
8
P A
P A B
P A B
, 求下列各機率: (1)P B
。 (2)P AB
。 Ans: 【詳解】 (1) 因為P A B P A P B P A B
, 所以11 2
3
12 3
P B
8
,解得P B
5
8
。 (2)
3
3
8
5 5
8
P A B
P AB
P B
。 4. 在一箱 12 顆燈泡中,已知有 5 顆不良品。現逐一取出檢查, 取出後不再放回。設每顆燈泡被取到的機率都相等, 求下列各事件的機率: (1) 第一次與第二次都取到不良品。 (2) 第一次取到良品,但第二次取到不良品。 Ans: 【詳解】 先將第一次與第二次事件發生的情形及 其機率以樹狀圖描述如圖: 再由樹狀圖,得(1) 第一次與第二次都取到不良品的機率為
5 4
5
12 11 33
。 (2) 第一次取到良品,但第二次取到不良品的機率為7 5
35
12 11 132
。 5. 袋內裝有紅球 3 顆,白球 2 顆。甲、乙兩人依序從袋內各取 1 球, 取後不放回。設每顆球被取到的機會相等,求下列各事件的機率: (1) 甲取到紅球。 (2) 乙取到白球。 Ans: 【詳解】 先將甲、乙取球的情形及其機率以樹狀圖描述如圖: (1) 甲取到紅球的機率為3
5
。 (2) 因為乙取到白球有「甲取到紅球且乙取到白球」 與「甲取到白球且乙取到白球」兩種情形, 所以乙取到白球的機率為3 2 2 1 2
5 4 5 4 5
。 6. 箱中裝有編號 1~6 的卡片各一張。從箱中任取一張卡片, 考慮下列兩事件: A:號碼為質數,B:號碼為 6 的正因數。【詳解】 根據題意
A
2,3,5 ,
B
1, 2,3, 6
, 得
3 1
,
4 2
6 2
6 3
P A
P B
,且
2 1
6 3
P A B
。 因為P A B P A P B
, 所以 A 與 B 為獨立事件。 7. 設 A 與 B 為獨立事件,且
1
,
3
3
4
P A
P B
。 選出所有正確的選項。 (1)
1
4
P A B
(2)
1
3
P B A
(3)
1
4
P B A
(4)
1
12
P A B
。 Ans: 【詳解】 (1)
1 3 1
3 4 4
P A B
P A P B
。 (2)
3
4
P B A
P B
。 (3)
1
1
3 1
4 4
P B A
P B
P B
。 (4)
1
1
3
1
3
4
12
P A B
P A P B
。 故選(1)(3)(4)。8. 設甲、乙兩人能解出數學問題的機率分別為 0.4 與 0.5。 已知兩人各自解同一題數學問題,且兩人解出與否為 獨立事件,求下列各事件的機率: (1) 兩人都解出。 (2) 恰有一人解出。 (3) 至少有一人解出。 Ans: 【詳解】 設
A B
,
分別表示甲、乙解出此問題的事件, 且A B
,
為獨立事件。 (1)P A B P A P B
0.4 0.5 0.2
。 (2) 恰有一人解出此問題的情形為 「甲解出乙沒解出」或「甲沒解出乙解出」, 機率為
0.4 0.5 0.6 0.5 0.5
P A B
P A B
。 (3) 至少有一人解出此問題的情形為 「恰一人解出」或「兩人都解出」, 且兩情形為互斥,故機率為0.5 0.2 0.7
。 9. 甲、乙兩人比賽下棋,約定 5 戰 3 勝制(即先勝 3 局者 贏得比賽)。設兩人實力相當,且每局比賽的結果互不影響。 已知前兩局皆由甲獲勝,求甲贏得比賽的機率。 Ans: 【詳解】 先將甲、乙兩人比賽獲勝的情形及其機率 以樹狀圖呈現如圖(甲表甲勝,乙表乙勝):再由樹狀圖,得甲贏得比賽的機率為
1 1 1 1 1 1 7
2 2 2 2 2 2 8
。 10. 電視台闖三關遊戲規則如下:答對每題獎金為 5000 元, 並可繼續回答下一題,直到答錯或三題皆答完為止。 已知某挑戰者答題的正確率為3
5
,且每一題答對與否皆 為獨立事件,求該挑戰者獲得獎金的期望值。 Ans: 【詳解】 獲得金額與其對應的機率如下: 金額 5000 10000 15000 機率3 2
6
5 5 25
3 3 2 18
5 5 5 125
3 3 3 27
5 5 5 125
獲得金額的期望值為6
18
27
5000
10000
15000
5880
25
125
125
(元)。二、進階題
11. 丟一枚均勻硬幣五次,已知正面至少出現 3 次, 求恰出現 4 次正面的機率。 Ans: 【詳解】 設 A 表示正面至少出現 3 次的事件, B 表示恰出現 4 次正面的事件。 根據題意,得
5 5 5
5 3 4 5 4 5 51
5
,
2
2
2
32
C C C
C
P A
P A B
。故在 A 發生的條件下,B 發生的機率為
32
5
5
1
16
2
P A B
P B A
P A
。 12. 袋中有 1 到 9 號共 9 顆整數號碼球。今從袋中取球二次, 每次取出 1 球,取出的球不放回。設每顆球被取到的機率 都相等,已知兩次取到的號碼之和為偶數,求兩次取到的 號碼皆為偶數的機率。 Ans: 【詳解】 設 A 表示兩次取到的號碼之和為偶數的事件, B 表示兩次取到的號碼皆為偶數的事件, 根據題意,得
4 3 5 4 4
,
4 3 1
9 8 9 8 9
9 8 6
P A
P A B
。 在 A 發生的條件下,B 發生的機率為
1
6
3
4 8
9
P A B
P B A
P A
。 13. 箱中有紅球 4 顆,白球 3 顆。今從箱中取球三次,每次 取出 1 球,取出的球不放回。設每顆球被取到的機率都 相等,求第一次為紅球且第三次為紅球的機率。 Ans: 【詳解】 因為第一次為紅球且第三次為紅球有 「第一次紅球且第二次紅球且第三次紅球」14. 設兩事件 A 與 B 滿足
P A
0.5,
P A B
0.8
。 (1) 已知A B
,求P B
。 (2) 已知 A 與 B 為獨立事件,求P B
。 Ans: 【詳解】 (1) 因為P A B P A P B P A B
, 所以0.8 0.5
P B
0
, 解得P B
0.3
。 (2) 因為A 與 B 為獨立事件,所以
P A B P A P B
。 因此
P A B P A P B P A B
P A P B P A P B
, 即0.8 0.5
P B
0.5
P B
, 解得P B
0.6
。 15. 已知A B
,
是兩獨立事件,
1
7
P A
且 A 和 B 都不發生 的機率是5
14
,求P B
。 Ans: 【詳解】 因為A B
,
是兩獨立事件, 所以A和
B也是兩獨立事件。
A 和 B 都不發生的事件A B
所發生的機率為
1
6
7
P A B
P A P B
P A P B
P B
,得到