8. (★★)小蕾有某文学名著上、中、下各1册,她随机将它们叠放在一起,从上到下的顺序恰好为“上册、中册、下册”的概率是
$\frac{1}{6}$
。答案
$\frac{1}{6}$
解析
本题可根据排列组合的知识,先求出所有可能的叠放顺序,再求出满足特定条件的顺序的数量,最后根据古典概型概率公式计算概率。
步骤一:计算所有可能的叠放顺序
已知小蕾有上、中、下$3$册书,将这$3$册书随机叠放,第一本书可以从$3$册中任选$1$册,有$3$种选法;第二本书从剩下的$2$册中选$1$册,有$2$种选法;第三本书只剩$1$册,有$1$种选法。
根据排列组合的乘法原理:做一件事,完成它需要分成$n$个步骤,做第一步有$m_1$种不同的方法,做第二步有$m_2$种不同的方法……做第$n$步有$m_n$种不同的方法,那么完成这件事共有$N = m_1× m_2×\cdots× m_n$种不同的方法。
所以$3$册书的叠放顺序总共有$3×2×1 = 6$(种)情况。
步骤二:确定满足条件的顺序数量
题目中要求从上到下的顺序恰好为“上册、中册、下册”,只有$1$种情况。
步骤三:根据古典概型概率公式计算概率
古典概型是一种概率模型,在这个模型下,随机试验所有可能的结果是有限的,并且每个结果出现的概率相等。其概率公式为$P(A)=\frac{m}{n}$,其中$P(A)$表示事件$A$发生的概率,$m$表示事件$A$包含的基本事件个数,$n$表示基本事件的总数。
设“从上到下的顺序恰好为‘上册、中册、下册’”为事件$A$,由上述计算可知$n = 6$,$m = 1$,则$P(A)=\frac{1}{6}$。
步骤一:计算所有可能的叠放顺序
已知小蕾有上、中、下$3$册书,将这$3$册书随机叠放,第一本书可以从$3$册中任选$1$册,有$3$种选法;第二本书从剩下的$2$册中选$1$册,有$2$种选法;第三本书只剩$1$册,有$1$种选法。
根据排列组合的乘法原理:做一件事,完成它需要分成$n$个步骤,做第一步有$m_1$种不同的方法,做第二步有$m_2$种不同的方法……做第$n$步有$m_n$种不同的方法,那么完成这件事共有$N = m_1× m_2×\cdots× m_n$种不同的方法。
所以$3$册书的叠放顺序总共有$3×2×1 = 6$(种)情况。
步骤二:确定满足条件的顺序数量
题目中要求从上到下的顺序恰好为“上册、中册、下册”,只有$1$种情况。
步骤三:根据古典概型概率公式计算概率
古典概型是一种概率模型,在这个模型下,随机试验所有可能的结果是有限的,并且每个结果出现的概率相等。其概率公式为$P(A)=\frac{m}{n}$,其中$P(A)$表示事件$A$发生的概率,$m$表示事件$A$包含的基本事件个数,$n$表示基本事件的总数。
设“从上到下的顺序恰好为‘上册、中册、下册’”为事件$A$,由上述计算可知$n = 6$,$m = 1$,则$P(A)=\frac{1}{6}$。
9. (★★)有三个不透明的口袋甲、乙、丙,其中甲口袋里装有写有1,2的两张卡片,乙口袋里装有写有2,3的两张卡片,丙口袋里装有写有1,2,4的三张卡片,从甲口袋中任取一张作为百位数,乙口袋中任取一张作为十位数,丙口袋中任取一张作为个位数,组成一个三位数,求这些三位数是3的倍数的概率。
答案
答题卡作答:
解:
首先,从甲口袋中取一张作为百位数,有2种可能(1或2);
从乙口袋中取一张作为十位数,有2种可能(2或3);
从丙口袋中取一张作为个位数,有3种可能(1,2或4)。
因此,所有可能组成的三位数的总数为:
$2 × 2 × 3 = 12$(种),
接下来,我们需要找出其中是3的倍数的三位数,这些三位数需要满足其各位数字之和能被3整除。
当百位为1时:
十位为2,个位为1,得到121($1+2+1=4$,不是3的倍数);
十位为2,个位为2,得到122($1+2+2=5$,不是3的倍数);
十位为2,个位为4,得到124($1+2+4=7$,不是3的倍数);
十位为3,个位为1,得到131($1+3+1=5$,不是3的倍数);
十位为3,个位为2,得到132($1+3+2=6$,是3的倍数);
十位为3,个位为4,得到134($1+3+4=8$,不是3的倍数);
当百位为2时:
十位为2,个位为1,得到221($2+2+1=5$,不是3的倍数);
十位为2,个位为2,得到222($2+2+2=6$,是3的倍数);
十位为2,个位为4,得到224($2+2+4=8$,不是3的倍数);
十位为3,个位为1,得到231($2+3+1=6$,是3的倍数);
十位为3,个位为2,得到232($2+3+2=7$,不是3的倍数);
十位为3,个位为4,得到234($2+3+4=9$,是3的倍数);
所以,满足条件的三位数有4个:132,222,231,234。
因此,这些三位数是3的倍数的概率为:
$P = \frac{4}{12} = \frac{1}{3}$。
解:
首先,从甲口袋中取一张作为百位数,有2种可能(1或2);
从乙口袋中取一张作为十位数,有2种可能(2或3);
从丙口袋中取一张作为个位数,有3种可能(1,2或4)。
因此,所有可能组成的三位数的总数为:
$2 × 2 × 3 = 12$(种),
接下来,我们需要找出其中是3的倍数的三位数,这些三位数需要满足其各位数字之和能被3整除。
当百位为1时:
十位为2,个位为1,得到121($1+2+1=4$,不是3的倍数);
十位为2,个位为2,得到122($1+2+2=5$,不是3的倍数);
十位为2,个位为4,得到124($1+2+4=7$,不是3的倍数);
十位为3,个位为1,得到131($1+3+1=5$,不是3的倍数);
十位为3,个位为2,得到132($1+3+2=6$,是3的倍数);
十位为3,个位为4,得到134($1+3+4=8$,不是3的倍数);
当百位为2时:
十位为2,个位为1,得到221($2+2+1=5$,不是3的倍数);
十位为2,个位为2,得到222($2+2+2=6$,是3的倍数);
十位为2,个位为4,得到224($2+2+4=8$,不是3的倍数);
十位为3,个位为1,得到231($2+3+1=6$,是3的倍数);
十位为3,个位为2,得到232($2+3+2=7$,不是3的倍数);
十位为3,个位为4,得到234($2+3+4=9$,是3的倍数);
所以,满足条件的三位数有4个:132,222,231,234。
因此,这些三位数是3的倍数的概率为:
$P = \frac{4}{12} = \frac{1}{3}$。
10. (★★)合作小组的4位同学坐在课桌旁讨论问题,学生A的座位如图25.2-7所示,学生B、C、D随机坐到其他三个座位上,求学生B坐在2号座位且学生C坐在3号座位的概率。
]

]
答案
1/6
解析
首先,我们确定总的可能排列数。学生B、C、D随机坐到1号、2号、3号座位上,共有3! = 6种排列方式。
接下来,我们考虑学生B坐在2号座位且学生C坐在3号座位的情况。此时,学生D只能坐在1号座位。这种排列方式只有一种。
因此,学生B坐在2号座位且学生C坐在3号座位的概率为1/6。
接下来,我们考虑学生B坐在2号座位且学生C坐在3号座位的情况。此时,学生D只能坐在1号座位。这种排列方式只有一种。
因此,学生B坐在2号座位且学生C坐在3号座位的概率为1/6。
11. (★★)为落实“垃圾分类”,某环卫部门要求垃圾要按A、B、C三类分别装袋投放,其中A类指废电池、过期药品等有毒垃圾,B类指塑料、废纸等可回收垃圾,C类指剩菜剩饭、果皮等其他垃圾。甲投放了一袋垃圾,乙投放了两袋垃圾,这两袋垃圾不同类。
(1)直接写出甲投放的垃圾恰好是A类的概率;
(2)求乙投放的垃圾恰有一袋与甲投放的垃圾是同类的概率。
(1)直接写出甲投放的垃圾恰好是A类的概率;
(2)求乙投放的垃圾恰有一袋与甲投放的垃圾是同类的概率。
答案
(1)$\frac{1}{3}$;(2)$\frac{2}{3}$
解析
(1) 甲投放的垃圾类别有A、B、C三类,等可能,故甲投放A类的概率为$\frac{1}{3}$。
(2) 乙投放两袋不同类垃圾,所有可能的类别组合为AB、AC、BC(无序),共3种等可能情况。设甲投放的类别为X(X为A、B、C中任意一类),乙恰有一袋与甲同类,即乙的组合含X。含X的组合有2种(如X=A时为AB、AC),故概率为$\frac{2}{3}$。
(2) 乙投放两袋不同类垃圾,所有可能的类别组合为AB、AC、BC(无序),共3种等可能情况。设甲投放的类别为X(X为A、B、C中任意一类),乙恰有一袋与甲同类,即乙的组合含X。含X的组合有2种(如X=A时为AB、AC),故概率为$\frac{2}{3}$。
12. (★★★)“石头、剪刀、布”是广为流传的游戏,游戏时比赛各方每次做“石头”“剪刀”“布”手势中的一种,规定“石头”胜“剪刀”、“剪刀”胜“布”、“布”胜“石头”,同种手势或三种手势循环不分胜负,继续比赛,假定甲、乙、丙三人每次都是等可能做这三种手势,那么:
(1)一次比赛中三人不分胜负的概率是多少?
(2)比赛中一人胜、二人负的概率是多少?
(1)一次比赛中三人不分胜负的概率是多少?
(2)比赛中一人胜、二人负的概率是多少?
答案
(1)$\frac{1}{3}$;(2)$\frac{1}{3}$。
解析
(1) 三人每次手势均有3种可能,总基本事件数为$3×3×3=27$。
不分胜负包含两种情况:
① 三人手势相同:有(石,石,石)、(剪,剪,剪)、(布,布,布),共3种;
② 三人手势为石头、剪刀、布三种不同手势(循环):有$3!=6$种(排列数)。
不分胜负的事件数为$3+6=9$。
概率$P=\frac{9}{27}=\frac{1}{3}$。
(2) 一人胜二人负:
选择胜者有3人(甲、乙、丙),每人胜时,胜者手势有3种(石胜剪、剪胜布、布胜石),另两人需出被胜者克制的手势(各1种)。
事件数为$3×3=9$。
概率$P=\frac{9}{27}=\frac{1}{3}$。
不分胜负包含两种情况:
① 三人手势相同:有(石,石,石)、(剪,剪,剪)、(布,布,布),共3种;
② 三人手势为石头、剪刀、布三种不同手势(循环):有$3!=6$种(排列数)。
不分胜负的事件数为$3+6=9$。
概率$P=\frac{9}{27}=\frac{1}{3}$。
(2) 一人胜二人负:
选择胜者有3人(甲、乙、丙),每人胜时,胜者手势有3种(石胜剪、剪胜布、布胜石),另两人需出被胜者克制的手势(各1种)。
事件数为$3×3=9$。
概率$P=\frac{9}{27}=\frac{1}{3}$。
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