115 分科測驗數學甲 第 11 題
📅 115 年 📝 分科測驗數學甲 第 11 題 題型:選填 課綱:108課綱
某甲參加一遊戲,其規則如下:在第一階段連續投擲一公正骰子五次,設隨機變數 $X$ 為出現點數大於 $4$ 點的次數,若 $X\ge 3$ 才可進入第二階段,否則就淘汰。第二階段仍然連續投擲一公正骰子五次,設隨機變數 $Y$ 為出現偶數點數的次數,若 $Y=X-1$ 才可獲獎,否則就淘汰。則在某甲獲獎的條件下,$X=3$ 的機率為 ____。
二項分布、條件機率機率機率
答案

$\dfrac{80}{101}$

選填題,分子為80,分母為101

詳解
第一階段點數大於 $4$ 點(即 $5, 6$ 點)的機率為 $\dfrac{1}{3}$,進入條件為 $X = 3, 4, 5$。 $$P(X=3) = \binom{5}{3}\left(\dfrac{1}{3}\right)^3\left(\dfrac{2}{3}\right)^2 = \dfrac{40}{243}$$ $$P(X=4) = \binom{5}{4}\left(\dfrac{1}{3}\right)^4\left(\dfrac{2}{3}\right)^1 = \dfrac{10}{243}$$ $$P(X=5) = \binom{5}{5}\left(\dfrac{1}{3}\right)^5 = \dfrac{1}{243}$$ 第二階段出現偶數的機率為 $\dfrac{1}{2}$,若給定 $X$,獲獎機率為 $P(Y=X-1) = \dfrac{\binom{5}{X-1}}{32}$。 總獲獎機率 $$P(W) = P(X=3)P(Y=2) + P(X=4)P(Y=3) + P(X=5)P(Y=4)$$ $$= \dfrac{40}{243} \cdot \dfrac{10}{32} + \dfrac{10}{243} \cdot \dfrac{10}{32} + \dfrac{1}{243} \cdot \dfrac{5}{32}$$ $$= \dfrac{400 + 100 + 5}{243 \cdot 32} = \dfrac{505}{243 \cdot 32}$$ 獲獎條件下 $X=3$ 的條件機率 $$P(X=3|W) = \dfrac{400}{505} = \dfrac{80}{101}$$ 故填 $\dfrac{80}{101}$。

題目來源:本題非大考試題,無官方考卷來源。

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