设轮船A有两个发动机,轮船B有四个发动机,如果半数或半数以上的发动机没有故障,轮船就能够安全航行,现设每个发动机发生故障的概率P是t的函数:P=1-e-λt(其中t为发动机启动后所经历的时间,λ为正常数).每个发动机工作相互独立.(1)分别求出轮船A,B安全航行的概率(用P表示);(2)根据时间t的变化,比较轮船A和轮船B哪一个更能安全航行?(除发动机发生故障外,不考虑其他因素).

问题描述:

设轮船A有两个发动机,轮船B有四个发动机,如果半数或半数以上的发动机没有故障,轮船就能够安全航行,现设每个发动机发生故障的概率P是t的函数:P=1-e-λt(其中t为发动机启动后所经历的时间,λ为正常数).每个发动机工作相互独立.
(1)分别求出轮船A,B安全航行的概率(用P表示);
(2)根据时间t的变化,比较轮船A和轮船B哪一个更能安全航行?(除发动机发生故障外,不考虑其他因素).

(1)记轮船A,B安全航行为事件M、N,轮船A安全航行,即A的两个发动机中至少有一个正常工作,则其对立事件为A的两个发动机都不能正常工作,则P(M)=1-p2,轮船B安全航行,即B的四个发动机中至少有二个正常工作,其...
答案解析:(1)记轮船A,B安全航行为事件M、N,分析可得轮船A安全航行,即A的两个发动机中至少有一个正常工作,轮船B安全航行,即B的四个发动机中至少有二个正常工作,其对立事件B的四个发动机全部故障或只有一个正常工作,由相互独立事件概率的乘法公式,计算可得答案;
(2)由(1)的结论,做差可得:p(M)-p(N)=(1-p2)-(1+3p4-4p3)=-p2(p-1)(3p-1),分①p<

1
3
,②p=
1
3
,③p>
1
3
,三种情况讨论,分析p(M)与p(N)的大小,进而可得答案.
考试点:概率的应用;相互独立事件的概率乘法公式.

知识点:本题考查概率的应用,关键是熟练运用相互独立事件概率乘法公式,用p表示出A、B正常航行的概率.