内容正文:
4.1 条件概率与事件的独立性
4.1.1 条件概率
1.在具体情境中,了解条件概率的概念,并能辨别P(A|B)与P(B|A)的区别,重点培养数学抽象核心素养.
2.理解并掌握条件概率公式及其性质,会用条件概率公式解决一些简单的实际问题,重点提升数学运算、逻辑推理核心素养.
条件概率
一个盒中有球的情况如下表,任取一球.设事件A表示取得蓝球,条件B表示取得玻璃球.
玻璃
木质
总计
红
2
3
5
蓝
4
7
11
总计
6
10
16
(1)计算P(A)、P(B);
提示:样本空间Ω共包含16个样本点,其中事件A包含11个样本点,故P(A)=.同理P(B)==.
(2)试求取得蓝玻璃球的概率;
提示:依题意即求P(AB).而事件AB包含4个样本点,故P(AB)==.
(3)如果已知取到的是玻璃球,那么该球是蓝球的概率是多少?
提示:该问题是事件B发生前提下,事件A发生的概率,在B发生的条件下可能取得的样本点总数应为“玻璃球的总数6个”,即把样本空间压缩到玻璃球全体.而在B发生条件下A包含的样本点为蓝玻璃球数4个,
故P(A|B)==.
(4)根据(1)(2)(3)的结果,试探求P(B)、P(AB)、P(A|B)三者间的关系.
提示:P(A|B)=.
1.条件概率的定义
一般地,当事件B发生的概率大于0时(即P(B)>0),已知事件B发生的条件下事件A发生的概率,称为条件概率,记作P(A|B).
2.条件概率公式
(1)当P(B)>0时,有P(A|B)=.
(2)当P(A)>0时,有P(B|A)=.
(3)P(B|A)与P(A|B)意义不同,由条件概率的定义可知P(B|A)表示在事件A发生的条件下事件B发生的条件概率;而P(A|B)表示在事件B发生的条件下事件A发生的条件概率.
3.条件概率的性质
设A,B,C都是事件且P(A)>0.
(1)0≤P(B|A)≤1;
(2)P(A|A)=1;
(3)如果B与C互斥,则P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A).
[点睛]
1.一般地,每个随机试验都是在一定条件下进行的,而这里所讲的条件概率则是随机试验结果的一部分信息已知(即在原随机试验的条件下,再加上一定的条件),如某一事件A已经发生,求另一事件B在此条件下发生的概率.
2.从集合角度理解条件概率
如图,用单位矩形来表示样本空间Ω,用矩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的概率,设A,B是Ω的子集.
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AB在A中所占的比例.
1.思维辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)P(B|A)<P(AB).( )
(2)事件A发生的条件下,事件B发生,相当于A,B同时发生.( )
(3)P(A|A)=0.( )
(4)P(B|A)=P(A|B).( )
答案:(1)×.因为P(B|A)=≥P(AB),所以P(B|A)<P(AB)是错误的.
(2)√.由P(B|A)=可知,事件A发生的条件下,事件B发生的概率,是AB发生的概率除以事件A发生的概率,所以事件A发生的条件下,事件B发生,相当于A,B同时发生是正确的.
(3)×.由条件概率的公式可知:P(A|A)===1,所以P(A|A)=0是错误的.
(4)×.因为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.但两者不一定相等,所以P(B|A)=P(A|B)是错误的.
2.某班学生考试成绩中,数学不及格的占15%,语文不及格的占5%,两门都不及格的占3%,已知一学生数学不及格,则他语文也不及格的概率是( )
A.0.2 B.0.33
C.0.5 D.0.6
解析:记“数学不及格”为事件A,“语文不及格”为事件B,P(B|A)===0.2,所以数学不及格时,该生语文也不及格的概率为0.2.
答案:A
3.已知P(B|A)=,P(AB)=,则P(A)等于( )
A. B.
C. D.
解析:因为P(B|A)=,所以P(A)===.
答案:C
4.把一枚硬币任意掷两次,设事件A:第一次出现正面,事件B:第二次出现正面,则P(B|A)=________.
解析:P(AB)=,P(A)==,所以P(B|A)=.
答案:
利用条件概率公式求概率(多维探究)
(本节例1迁移)5个乒乓球,其中3个新的,2个旧的,每次取一个,不放回地取两次,求:
(1)第一次取到新球的概率;
(2)第二次取到新球的概率;
(3)在第一次取到新球的条件下第二次取到新球的概率.
【尝试解答】 记“第一次取到新球”为事件A,“第二次取到新球”为事件B