内容正文:
7.1.1条件概率
目标素养
课程目标
核心素养
1.通过实例,了解条件概率的概念;
2.掌握求条件概率的两种方法;
3.能利用条件概率公式解决一些简单的实际问题;
4.通过条件概率的形成过程,体会由特殊到一般的思维方法.
1.数学抽象:条件概率的概念
2.逻辑推理:条件概率公式的推导
3.数学运算:运用条件概率公式计算概率
4.数学建模:将相关问题转化为条件概率
概念梳理
1.条件概率
(1)条件概率的概念。
一般地,设A,B为两个随机事件,且P(A)>0,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)条件概率与独立性的关系。
当P(A)>0时,当且仅当事件A与B相互独立时,有P(B|A)=P(B)。
(3)概率的乘法公式。
对任意两个事件A与B,若P(A)>0,则P(AB)=P(A)·P(B|A)。这个公式称为概率的乘法公式。
2.条件概率的性质
设Ω是样本空间,P(A)>0,则有:
(1)P(Ω|A)=1;
(2)如果B和C是两个互斥事件,P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A);
(3)设和B互为对立事件,则P(|A)=1-P(B|A)。
【概念辨析】
1. P(B|A)是在事件A发生的条件下,事件B发生的概率;P(AB)是事件A与B同时发生的概率,无附加条件;P(A)是事件A发生的概率,无附加条件。它们的联系是P(B|A)=。
2. P(B|A)表示在事件A发生的条件下,事件B发生的概率;而P(A|B)表示在事件B发生的条件下,事件A发生的概率。另外,从计算公式上看,P(B|A)=,而P(A|B)=。
3. 乘法公式的几何直观意义
如图,用单位正方形来表示样本空间Ω,用正方形内封闭曲线围成的图形表示事件,把图形的面积理解为相应事件发生的概率。设A,B是Ω的子集。概率P(B)=(注意P(Ω)=1)相当于B在Ω中所占的比例,亦可表示为P(B)=P(B|Ω)。条件概率P(B|A)=,实际上是仅局限于A事件这个范围来考查B事件发生的概率,几何直观上,相当于B在A内的那部分(即AB)在A中所占的比例。
因此P(AB)=P(A)P(B|A),同理,P(AB)=P(B)P(A|B)。
4. 已知A发生,在此条件下B发生,相当于AB发生,要求P(B|A),相当于把A看作新的样本空间计算AB发生的概率,即P(B|A)===。正误辨析
判断下列说法是是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)
1. P(A∩B)= P(AB).( √ )
【解析】正确,事件A和B同时发生所构成的事件称为事件A与B的交(或积),记作A∩B(或AB),所以P(A∩B)=P(AB).
2. 若事件A,B互斥,则P(B|A)=1.( × )
【解析】错误,若事件A,B互斥,则事件A∩B是不可能事件,P(A∩B)=0,所以P(B|A)=0.
3. 对于任意事件A,B,P(AB)=P(A)P(B).( × )
【解析】错误,对于相互独立事件A,B,有P(AB)=P(A)P(B).
初试身手
1. 甲、乙、丙三人到三个景点旅游,每人只去一个景点。设事件A为“三个人去的景点不相同”,B为“甲独自去一个景点”,则概率P(A|B)等于( )
A. B.
C. D.
【解析】由题意可知,n(B)=C×22=12,n(AB)=A=6。所以P(A|B)===。故选A。
2. 某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两天的空气质量为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是( )
A.0.45 B.0.6
C.0.75 D.0.8
【解析】根据条件概率公式P(B|A)=,得所求概率为=0.8。故选D。
3. 已知盒中装有3只螺口灯泡与7只卡口灯泡,这些灯泡的外形与功率都相同且灯口向下放着。现需要一只卡口灯泡,电工师傅每次从中任取一只并不放回,则在他第1次抽到的是螺口灯泡的条件下,第2次抽到的是卡口灯泡的概率为________。
【解析】解法一:设事件A为“第1次抽到的是螺口灯泡”,事件B为“第2次抽到的是卡口灯泡”,则P(A)=,P(AB)==,则所求概率为P(B|A)===。
解法二:第1次抽到螺口灯泡后还剩余9只灯泡,其中有7只卡口灯泡,故第2次抽到卡口灯泡的概率为=。
4. 设某种动物能活到20岁的概率为0.8,能活到25岁的概率为0.4,现有一只20岁的这种动物,它能活到25岁的概率是________。
【解析】设事件A为“能活到20岁”,事件B为“能活到25岁”,则P(A)=0.8,P(B)=0.4,而所求概率为P(B|A),由于B⊆A,故AB=B,于是P(B|A)====0.5,所以一只20岁的这种动物能活到25岁的概