内容正文:
4.1.2 乘法公式与全概率公式
第1课时 乘法公式
学习目标 1.掌握乘法公式及其推广.2.会用乘法公式求相应事件的概率.
导语
学校在举行纪念“中国共产党成立100周年”的演讲比赛中共有30名同学参加,学校决定让参赛选手通过抽签决定出场顺序.甲同学对抽签的公平性提出了质疑,他的理由是,如果第一个人抽的出场顺序是1号,那么其他人就抽不到1号了,所以每人抽到1号的概率不一样.
一、乘法公式的概念
问题 对两个事件A,B,如果已知P(A)与P(B|A),如何计算P(AB)呢?
提示 由条件概率的定义,对于任意两个事件A,B,
若P(A)>0,则P(AB)=P(A)P(B|A).
知识梳理
公式P(AB)=P(A)P(B|A) ,其中P(A)>0,称为概率的乘法公式.
注意点:
根据事件A发生的概率,以及已知事件A发生的条件下事件B发生的概率,可以求出A与B同时发生的概率.
例1 (1)已知P(A)=0.6,P(B|A)=0.3,求P(AB);
(2)已知P(B)=0.2,P(A|B)=0.15,P(B|A)=0.3,求P(A).
解 (1)P(AB)=P(A)·P(B|A)=0.3×0.6=0.18.
(2)∵P(AB)=P(B)·P(A|B)=0.2×0.15=0.03,
而P(AB)=P(A)·P(B|A),
∴P(A)====0.1.
反思感悟 概率的乘法公式
(1)公式P(AB)=P(A)P(B|A)反映了知二求一的方程思想.
(2)分清P(A),P(A|B),直接利用公式P(AB)=P(A)·P(B|A)即可.
跟踪训练1 已知P(B|A)=,P(A)=,则P(AB)等于( )
A. B. C. D.
答案 C
解析 P(AB)=P(A)·P(B|A)=×=,故选C.
二、利用乘法公式求概率
例2 一袋中装10个球, 其中3个黑球、7个白球, 先后两次从中随意各取一球(不放回), 求两次取到的均为黑球的概率.
解 设Ai表示事件“第i次取到的是黑球”(i=1,2),则A1A2表示事件“两次取到的均为黑球”. 由题设知P(A1)=,P(A2|A1)=,于是根据乘法公式, 有P(A1A2)=P(A1)P(A2|A1)=×=.
延伸探究
1.在本例条件不变的情况下,求第一次取得黑球,第二次取得白球的概率.
解 用A表示第一次取得黑球,则P(A)=,
用B表示第二次取得白球,则P(B|A)=.
故P(AB)=P(A)P(B|A)=×=.
2.在本例条件不变的情况下,两次均取得白球的概率.
解 用Bi表示第i次取得白球,i=1,2,则B1B2表示两次取到的均是白球.由题意得P(B1)=,P(B2|B1)=.
∴P(B1B2)=P(B1)P(B2|B1)=×=.
反思感悟 应用乘法公式的关注点
(1)来源:乘法公式是条件概率公式的变形式.
(2)用途:已知事件A发生的概率和事件A发生的条件下事件B发生的概率,求事件A与B同时发生的概率.
跟踪训练2 为了营造勤奋读书、努力学习、奋发向上的文化氛围,提高学生的阅读兴趣,某校开展了“朗读者”闯关活动,各选手在第一轮要进行诗词朗读的比拼,第二轮进行诗词背诵的比拼.已知某学生通过第一关的概率为0.8,在已经通过第一关的前提下通过第二关的概率为0.5,则该同学两关均通过的概率为________.
答案 0.4
解析 设该学生通过第一关为事件A,通过第二关为事件B,
在通过第一关的前提下通过第二关的概率为P(B|A),
因为P(B|A)=,
所以P(AB)=P(B|A)P(A)=0.5×0.8=0.4.
三、乘法公式的综合应用
知识梳理
乘法公式的推广:
设Ai表示事件,i=1,2,3,且P(Ai)>0,P(A1A2)>0,
则P(A1A2A3)=P(A1)P(A2|A1)P(A3|A1A2).
其中P(A3|A1A2)表示已知A1与A2都发生时A3发生的概率,P(A1A2A3)表示A1,A2,A3同时发生的概率.
注意点:
若Ai(i=1,2,…,n)为随机事件,且P(A1A2…An-1)>0,则P(A1A2…An)=P(A1)P(A2|A1)(A3|A1A2)·…·P(An|A1A2…An-1).
例3 设某光学仪器厂制造的透镜,第一次落下时打破的概率为, 若第一次落下未打破, 第二次落下打破的概率为, 若前两次落下未打破, 第三次落下打破的概率为. 试求透镜落下三次而未打破的概率.
解 以Ai(i=1,2,3)表示事件“透镜第i次落下打破”,B表示事件“透镜落下三次而未打破”,则B=123,故有
P(B)=P(123)=P(1)P(2|1)P(3|12)==.
反思感悟 该类问题在概率中被称为“机遇问题”,求解的关键是分清事件之间的互相关系,充分利用P(A1A2A3…An)=