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数学
题目

设某猎人在距猎物100米处对猎物打第一枪,命中猎物的概率为0.5。若第一枪未命中,则猎人继续打第二枪,此时猎物与猎人已相距150米。若第二枪仍未命中,则猎人继续打第三枪,此时猎物与猎人已相距200米。若第三枪还未命中,则猎物逃逸。假如该猎人命中猎物的概率与距离成反比,试求该猎物被击中的概率。

设某猎人在距猎物100米处对猎物打第一枪,命中猎物的概率为0.5。若第一枪未命中,则猎人继续打第二枪,此时猎物与猎人已相距150米。若第二枪仍未命中,则猎人继续打第三枪,此时猎物与猎人已相距200米。若第三枪还未命中,则猎物逃逸。假如该猎人命中猎物的概率与距离成反比,试求该猎物被击中的概率。

题目解答

答案

记三次射击击中分别为事件

则

∵ 该猎人命中猎物的概率与距离成反比

∴ 

又 ∵ ,

代入得 

∴  

即第二枪命中的概率为,不命中的概率为

    

即第三枪命中的概率为,不命中的概率为

∴ 三枪都没命中的概率为

∵  除了三枪都没打中的情况外其余情况都会击中猎物

∴  猎物被击中的概率为

解析

考查要点:本题主要考查条件概率的应用,以及反比例关系的理解。关键在于根据距离变化确定每次射击的命中概率,并计算猎物被击中的总概率。

解题思路:

  1. 确定命中概率与距离的关系:题目明确命中概率与距离成反比,即 $p = \dfrac{k}{S}$,需通过已知条件求出比例常数 $k$。
  2. 计算各次射击的命中概率:分别代入三次射击的距离,得到每次的命中概率。
  3. 逆向计算未击中概率:通过计算三次均未击中的概率,再用 $1$ 减去该值,得到猎物被击中的概率。

破题关键:

  • 反比例关系的应用:利用第一次命中概率 $P(A)=0.5$ 和距离 $S=100$ 求出 $k=50$,从而确定后续概率。
  • 逆向思维简化计算:直接计算三次均未击中的概率更简便,避免逐次叠加击中情况。

步骤1:确定比例常数 $k$

根据题意,命中概率 $p = \dfrac{k}{S}$。已知第一次射击时 $S=100$,命中概率 $P(A)=0.5$,代入得:
$0.5 = \dfrac{k}{100} \implies k = 0.5 \times 100 = 50$

步骤2:计算各次射击的命中概率

  • 第一次射击:$S=100$,命中概率 $P(A) = \dfrac{50}{100} = 0.5$。
  • 第二次射击:$S=150$,命中概率 $P(B) = \dfrac{50}{150} = \dfrac{1}{3}$。
  • 第三次射击:$S=200$,命中概率 $P(C) = \dfrac{50}{200} = \dfrac{1}{4}$。

步骤3:计算三次均未击中的概率

若三次均未击中,概率为各次未击中概率的乘积:
$P(\text{未击中}) = \left(1 - P(A)\right) \times \left(1 - P(B)\right) \times \left(1 - P(C)\right) = \dfrac{1}{2} \times \dfrac{2}{3} \times \dfrac{3}{4} = \dfrac{1}{4}$

步骤4:求猎物被击中的概率

猎物被击中的概率为 $1$ 减去三次均未击中的概率:
$P(\text{击中}) = 1 - P(\text{未击中}) = 1 - \dfrac{1}{4} = \dfrac{3}{4}$

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