内容正文:
第07讲 条件概率与全概率公式
【题型归纳目录】
题型一:利用定义求条件概率
题型二:条件概率的性质及应用
题型三:全概率公式
题型四:贝叶斯公式
题型五:全概率公式与贝叶斯公式的综合应用
【知识点梳理】
1、条件概率的概念
条件概率揭示了P(A),P(AB),P(B|A)三者之间“知二求一”的关系
一般地,设A,B为两个随机事件,且P(A)>0,我们称P(B|A)=为在事件A发生的条件下,事件B发生的条件概率,简称条件概率.
2、概率的乘法公式
由条件概率的定义,对任意两个事件A与B,若P(A)>0,则P(AB)=P(A)P(B|A).我们称上式为概率的乘法公式.
3、条件概率的性质
设P(A)>0,则
(1)P(Ω|A)=1;
(2)如果B与C是两个互斥事件,则P((B∪C)|A)=P(B|A)+P(C|A);
(3)设和B互为对立事件,则P( )=1-P(B).
4、全概率公式
在全概率的实际问题中我们经常会碰到一些较为复杂的概率计算,这时,我们可以用 “化整为零”的思想将它们分解为一些较为容易的情况分别进行考虑
一般地,设A1,A2,…,An是一组两两互斥的事件,A1∪A2∪…∪An=Ω,且P(Ai)>0,i=1,2,…,n,则对任意的事件B⊆Ω,有P(B)=P(Ai)P(B.
我们称上面的公式为全概率公式,全概率公式是概率论中最基本的公式之一.
5、贝叶斯公式
设A1,A2,…,An是一组两两互斥的事件,A1∪A2∪…∪An=Ω,且P(Ai)>0,i=1,2,…,n,则对任意事件B⊆Ω,P(B)>0,
有P(Ai=
i=1,2,…,n.
6、在贝叶斯公式中,P(Ai)和P(Ai |B)分别称为先验概率和后验概率.
【典型例题】
题型一:利用定义求条件概率
例1.(2022·辽宁·本溪满族自治县高级中学高二阶段练习)小明每天上学途中必须经过2个红绿灯,经过一段时间观察发现如下规律:在第一个红绿灯处遇到红灯的概率是,连续两次遇到红灯的概率是,则在第一个红绿灯处小明遇到红灯的条件下,第二个红绿灯处小明也遇到红灯的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设“小明在第一个红绿灯处遇到红灯”为事件,
“小明在第二个红绿灯处遇到红灯”为事件,
则由题意可得,
则在第一个红绿灯处小明遇到红灯的条件下,第二个红绿灯处小明也遇到红灯的概率为
.
故选:.
例2.(2022·上海市金山中学高二期末)从编号为的20张卡片中依次不放回地抽出两张,记:第一次抽到数字为6的倍数,:第二次抽到的数字小于第一次,则=( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】记事件:第一次抽到的数字为的倍数;事件:第二次抽到的数字小于第一次;
则数字为的倍数的数有:,所以,
第二次抽到的数字小于第一次的情况分为:
第一次抽到的数字为,第二次则抽到,共5种;
第一次抽到的数字为12,第二次则抽到,共11种;
第一次抽到的数字为18,第二次则抽到,共17种.
则,
.
故选:B.
例3.(2022·上海·曹杨二中高二期末)某地区气象台统计,该地区下雨的概率是,刮风的概率为,在下雨天里,刮风的概率为,则既刮风又下雨的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】记“下雨”,“刮风”,“刮风又下雨”,
则,
所以.
故选:C
题型二:条件概率的性质及应用
例4.(2022·广东佛山·高二期末)设A,B是两个事件,,,则下列结论一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A:由,而,则,即时成立,否则不成立,排除;
B:当A,B是两个相互独立的事件,有,否则不成立,排除;
C:由且,故时成立,否则不成立,排除;
D:由,而,则,符合;
故选:D
例5.(2022·江苏连云港·高二期末)若,则P(A)=( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】依题意得,所以,
解得.
故选:C.
例6.(2022·河南郑州·高二期末)已知随机事件A,B的概率分别为,且,则下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由条件概率知:,因为,所以,故A不正确;
,与不一定相等,所以不一定成立,故B不正确;
,所以,故C正确;
,故D不正确.
故选:C.
题型三:全概率公式
例7.(2022·全国·高二课时练习)盒中放有12个乒乓球,其中9个是新的,3个是旧的.第一次比赛时,从中任意取出了3个来用,用完后仍放回盒中(新球用后成了旧球).第二次比赛时再从盒中取出3个来用,求第二次取出的3个球均为新球的概率.
【解析】设A表示第二次取出3个球均为新球,为第一次取出3球中有i个新球,i=0,1,2,3,
则,,,,
,,,,
所以.
例8.(2022·全国·高二课时练习)