关于IID变量可交换性在分段木材最短段概率计算中与补集运算顺序的疑问
IID变量可交换性在分段木材最短段概率计算中与补集运算顺序的疑问
问题背景:一段1米长的木材,在其长度上随机选取2个均匀分布的切割点,求最短的一段木材长度至多为5厘米的概率。
最近在做这个概率题的时候,我自己的思路出了问题,想不通哪里错了,特来请教:
我一开始把问题分成了两种情况:
- 切割点$X < Y$:需要计算$P[\text{min}(X, Y-X, 1-Y) < 0.05]$
- 切割点$X > Y$:需要计算$P[\text{min}(Y, X-Y, 1-X) < 0.05]$
因为$X$和$Y$是独立同分布(IID)的变量,具备可交换性,所以我觉得可以直接用$2 \times P[\text{min}(Y, X-Y, 1-X) < 0.05]$作为最终答案。
后来我想用补集的思路简化计算,把单个情况的概率转化成了$1 - P[\text{min}(Y, X-Y, 1-X) \geq 0.05]$。按照这个逻辑,我觉得最终答案应该是$2 \times (1 - P[\text{min}(Y, X-Y, 1-X) \geq 0.05])$。
之后我通过相关方法算出$P[\text{min}(Y, X-Y, 1-X) \geq 0.05] = 289/800$,代入后得到的结果是$2 \times (1 - 289/800) = 511/400$——这明显大于1,肯定是错的。
而正确的解法是用$1 - 2 \times P[\text{min}(Y, X-Y, 1-X) \geq 0.05] = 1 - 289/400$。我现在的疑问是:为什么要先把单个情况的补集概率乘以2,再用1去减?是不是我在可交换性的应用上理解错了?希望有人能帮我理清这个逻辑。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者user1114958
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