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CalcGospel 國際數學圖譜
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S1 2019 Oct Q5

A Level / Edexcel / S1

IAL 2019 Oct Paper · Question 5

题目

Problem

A housing estate consists of 320 houses. A house on the estate is selected at random.

DD denotes the event ‘the house has a driveway’

XX denotes the event ‘no cars per household’

YY denotes the event ‘exactly 1 car per household’

ZZ denotes the event ‘exactly 2 cars per household’

The Venn diagram shows the number of households in each region for the events DD, XX, YY and ZZ.

(a) Find (i) P(D)P(D)

(1)

(ii) P(D∩X′)P(D\cap X')

(1)

(iii) P(D′∪Z′)P(D'\cup Z')

(2)

Given that the house has a driveway,

(b) find the probability that there are exactly 2 cars in the household.

(2)

(c) Write down 2 of the events DD, XX, YY and ZZ that are mutually exclusive.

(1)

(d) Determine whether the events DD and XX are independent. Justify your answer.

(2)

(e) Define in the context of this question, the event

(i) D′∩ZD'\cap Z

(1)

(ii) D∩(X∪Y)D\cap(X\cup Y)

(2)
题目中文翻译

某住宅区共有 320 栋房屋。随机选取其中一栋。事件 DD 表示“房屋有车道”,XX 表示“该户没有汽车”,YY 表示“该户恰有 1 辆汽车”,ZZ 表示“该户恰有 2 辆汽车”。Venn 图给出了各区域的户数。

(a) 求:(i) P(D)P(D);(ii) P(D∩X′)P(D\cap X');(iii) P(D′∪Z′)P(D'\cup Z')。

已知该房屋有车道。

(b) 求该户恰有 2 辆汽车的概率。

(c) 从事件 DD、XX、YY、ZZ 中写出两个互斥事件。

(d) 判断事件 DD 与 XX 是否独立,并说明理由。

(e) 结合本题情境定义事件:(i) D′∩ZD'\cap Z;(ii) D∩(X∪Y)D\cap(X\cup Y)。

解答

(a)

(i)

思路

展开

把事件 DD 内的各区域相加,再除以总户数 320。

答题过程

展开

From the diagram,

P(D)=200320=58.\begin{align*} P(D)=\frac{200}{320}=\frac58. \end{align*}

(ii)

思路

展开

把 DD 内且不属于 XX 的区域相加。

答题过程

展开 P(D∩X′)=160320=12.\begin{align*} P(D\cap X')=\frac{160}{320}=\frac12. \end{align*}

(iii)

思路

展开

使用补集关系 (D′∪Z′)′=D∩Z(D'\cup Z')'=D\cap Z。

答题过程

展开

Using the complement,

(D′∪Z′)′=D∩Z.\begin{align*} (D'\cup Z')'=D\cap Z. \end{align*}

Since n(D∩Z)=88n(D\cap Z)=88,

P(D′∪Z′)=1−88320=232320=2940.P(D'\cup Z')=1-\frac{88}{320} =\frac{232}{320} =\frac{29}{40}.

(b)

解法一

思路

展开

已知有 driveway,所以分母是 DD 中的 200 户;其中 exactly 2 cars 是 D∩ZD\cap Z 的 88 户。

答题过程

展开 P(Z∣D)=P(Z∩D)P(D)=88200=1125.P(Z\mid D)=\frac{P(Z\cap D)}{P(D)} =\frac{88}{200} =\frac{11}{25}.

(c)

解法一

思路

展开

没有车、1 辆车、2 辆车这些事件彼此不能同时发生。

答题过程

展开

XX and YY are mutually exclusive.

(d)

解法一

思路

展开

可以比较 P(D∣X)P(D\mid X) 与 P(D)P(D)。如果相等,则独立。

答题过程

展开

From the diagram,

P(D)=200320=58.\begin{align*} P(D)=\frac{200}{320}=\frac58. \end{align*}

Also,

P(D∣X)=4064=58.\begin{align*} P(D\mid X)=\frac{40}{64}=\frac58. \end{align*}

Since

P(D∣X)=P(D),\begin{align*} P(D\mid X)=P(D), \end{align*}

the events DD and XX are independent.

(e)

(i)

思路

展开

D′D' 表示没有车道,ZZ 表示恰有 2 辆汽车;交集表示两者同时发生。

答题过程

展开

D′∩ZD'\cap Z means:

The house does not have a driveway and has exactly 2 cars.

(ii)

思路

展开

X∪YX\cup Y 表示没有汽车或恰有 1 辆汽车,也就是少于 2 辆汽车;再与有车道的事件 DD 取交集。

答题过程

展开

D∩(X∪Y)D\cap(X\cup Y) means:

The house has a driveway and has fewer than 2 cars.