内容正文:
第
七
随机变量及其分布
章
7.1.1 条件概率
1
了解条件概率的概念.
学习目标
准备好了吗?一起去探索吧!
掌握求条件概率的两种方法.
能利用条件概率公式解决一些简单的实际问题.
难点
重点
利用条件概率公式解决简单的实际问题.
条件概率的概念及计算.
导入
探究一 条件概率
提问
归纳
探究二 概率的乘法公式
.
例题
.
.
例题
.
练一练
√
.
.
练一练
√
.
练一练
√
.
.
练一练
√
.
课堂小结
——你学到了那些新知识呢?
问题1 某个班级有45名学生,其中男生、女生的人数及团员的人数如表所示.
团员
非团员
合计
男生
16
9
25
女生
14
6
20
合计
30
15
45
在班级里随机选择一人做代表,
(1)选到男生的概率是多大?
(2)如果已知选到的是团员,那么选到的是男生的概率是多大?
随机选择一人做代表,则样本空间
包含45个等可能的样本点.用表示事件“选到团员”,
表示事件“选到男生”,根据表中的数据可以得出,
,
,
.
(1)根据古典概型知识可知,选到男生的概率
.
(2)“在选到团员的条件下,选到男生”的概率就是“在事件
发生的条件下,
事件
发生”的概率,记为
. 此时相当于以
为样本空间来考虑事件
发生的概率,
而在新的样本空间中事件
就是积事件
,包含的样本点数
.
根据古典概型知识可知,
.
假定生男孩和生女孩是等可能的,
现考虑有两个小孩的家庭.随机选择一个家庭,那么
(1)该家庭中两个小孩都是女孩的概率是多大?
(2)如果已经知道这个家庭有女孩,那么两个小孩都是女孩的概率又是多大?
观察两个小孩的性别,用
表示男孩,表示女孩,则样本空间
,
且所有样本点是等可能的.用
表示事件“选择的家庭中有女孩”,
表示事件“选择的家庭中两个孩子都是女孩”,则
,
.
(1)根据古典概型知识可知,该家庭中两个小孩都是女孩的概率
.
(2)“在选择的家庭有女孩的条件下,两个小孩都是女孩”的概率就是“在
事件
发生的条件下,事件发生”的概率,记为
.
此时
成为样本空间,事件
就是积事件
.
根据古典概型知识可知,
.
在上面两个问题中,在事件
发生的条件下,事件发生的概率都是
.
这个结论对于一般的古典概型仍然成立.事实上,
若已知事件
发生,则成为样本空间.
此时,事件
发生的概率是
包含的样本点数与
包含的样本点数的比值,
即
.
因为
,所以,在事件发生的条件下,
事件
发生的概率还可以通过
来计算.
定义:一般地,设
,为两个随机事件,且
,
我们称
为在事件
发生的条件下,
事件
发生的条件概率,简称条件概率.
在问题1和问题2中,都有
.一般地,与
不一定相等.
如果
与
相等,那么事件
与
应满足什么条件?
直观上看,当事件
与相互独立时,事件
发生与否不影响事件
发生的概率,
这等价于
成立.
事实上,若事件
与相互独立时,即
,且
,
则
;反之,若
,且
,
则
,即事件
与
相互独立.
因此,当
时,当且仅当事件与
相互独立时,有
.
对于任意两个事件
与,如果已知
与
,如何计算
呢?
由条件概率的定义,对任意两个事件
与,若
,则
.
我们称上式为概率的乘法公式.
在5道试题中有3道代数题和2道几何题,每次从中随机抽出1道题,
抽出的题不再放回.求:
(1)第1次抽到代数题且第2次抽到几何题的概率;
(2)在第1次抽到代数题的条件下,第2次抽到几何题的概率.
设
“第1次抽到代数题”,“第2次抽到几何题”.
(1)“第1次抽到代数题且第2次抽到几何题”就是事件
.
(2)“在第1次抽到代数题的条件下,第2次抽到几何题”的概率就是
事件
发生的条件下,事件发生的概率. 显然
.利用条件概率公式,
得
.
从5道试题中每次不放回地随机抽取2道,
试验的样本空间
包含20个等可能的样本点,即.
因为
,所以
.
从例1可知,求条件概率有两种方法:一种是基于样本空间
,
先计算
和
,
再利用条件概率公式求
;另一种是根据条件概率的直观意义,
增加了“
发生”的条件后,样本空间缩小为
,
求
就是以
为样本空间计算
的概率.
条件概率只是缩小了样本空间,因此条件概率同样具有概率的性质.
设
,则
(1)
;
(2)如果
和
是两个互斥事件,则
;
(3)设
和
互为对立事件,则
.
用
分别表示甲、乙、丙中奖的事件,则,
.
;
;
.
因为
,所以中奖的概率与抽奖的次序无关.
事实上,在抽奖问题中,无论是放回还是不放回随机抽取,
中奖的概率都与抽奖的次序无关.
例2 已知3张奖券中只有1张有奖,甲、乙、丙3名同学依次无放回地各抽一张.
他们中奖的概率与抽奖的次序有关吗?
1.阅读不仅可以开阔视野,还可以提升语言表达和