内容正文:
7.1 条件概率与全概率公式
7.1.1 条件概率
学习任务
1.结合古典概型,了解条件概率的定义.(数学抽象)
2.掌握条件概率的两种计算方法.(数学运算)
3.利用条件概率公式解决一些简单的实际问题.(数学建模、数学运算)
金融投资公司的员工经常需要计算不同投资环境下获利的概率,因此金融投资公司在招聘新员工时,通常会考查应聘人员计算概率的能力.以下是某金融投资公司的一道笔试题,你会做吗?
从生物学中我们知道,生男、生女的概率基本是相等的,都可以近似地认为是.如果某个家庭中先后生了两个小孩:
(1)当已知较大的小孩是女孩的条件下,较小的小孩是男孩的概率为多少?
(2)当已知两个小孩中有女孩的条件下,两个小孩中有男孩的概率为多少?
知识点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,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.P(B|A)读作事件A发生的条件下事件B发生的概率.
(1)如果事件A发生会影响事件B发生的概率,那么P(B)≠P(B|A);
(2)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.
知识点2 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).我们称此式为概率的乘法公式.
知识点3 条件概率的性质
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P(A)>0,则
(1)0P(B|A)1;
(2)P(Ω|A)=1;
(3)如果B和C是两个互斥事件,则P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A);
(4)设和B互为对立事件,则P=1-P(B|A).
(5)若事件A,B独立,P(AB)=P(A)P(B)且P(A)>0,则P(B|A)=P(B),反之若P(B|A)=P(B)且P(A)>0,则A与B相互独立.
(1)P(B|A)与P(AB)有何区别?
(2)若事件A,B互斥,则P(B|A)是多少?
[提示] (1)P(B|A)的值是事件AB发生相对于事件A发生的概率的大小;而P(AB)是事件AB发生相对于原来的总空间而言,一般来说,P(B|A)≠P(AB).
(2)A与B互斥,即A,B不同时发生,则P(AB)=0,故P(B|A)=0.
1.已知P(B|A)=,P(A)=,则P(AB)=________.
由P(B|A)=得P(AB)=P(B|A)·P(A),
因为P(B|A)=,P(A)=,所以P(AB)=]
2.已知P(AB)=,P(A)==________.
由公式得P(B|A)==]
3.若B,C是互斥事件且P(B|A)===________.
]
类型1 求条件概率
利用定义求条件概率
【例1】 现有6个节目准备参加比赛,其中4个舞蹈节目,2个语言类节目,如果不放回地依次抽取2个节目,求:
(1)第1次抽到舞蹈节目的概率;
(2)第1次和第2次都抽到舞蹈节目的概率;
(3)在第1次抽到舞蹈节目的条件下,第2次抽到舞蹈节目的概率.
[解] 设第1次抽到舞蹈节目为事件A,第2次抽到舞蹈节目为事件B,则第1次和第2次都抽到舞蹈节目为事件AB.
(1)从6个节目中不放回地依次抽取2个,总的事件数n(Ω)==30.
根据分步乘法计数原理,有n(A)==20,
所以P(A)=.
(2)因为n(AB)==12,所以P(AB)=.
(3)法一:由(1)(2)得,在第1次抽到舞蹈节目的条件下,第2次抽到舞蹈节目的概率P(B|A)=.
法二:因为n(AB)=12,n(A)=20,
所以P(B|A)=.
[母题探究]
(变设问)本例条件不变,试求在第1次抽到舞蹈节目的条件下,第2次抽到语言类节目的概率.
[解] 设“第1次抽到舞蹈节目”为事件A,“第2次抽到语言类节目”为事件C,则第1次抽到舞蹈节目、第2次抽到语言类节目为事件AC.
P(A)=,P(AC)=,
所以P(C|A)=.
利用定义计算条件概率的步骤
(1)分别计算概率P(AB)和P(A).
(2)将它们相除得到条件概率P(B|A)=,这个公式适用于一般情形,其中AB表示A,B同时发生.
[跟进训练]
1.(源自人教B版教材)已知春季里,每天甲、乙两地下雨的概率分别为20%与18%,且两地同时下雨的概率为12%.求春季的一天里:
(1)已知甲地下雨的条件下,乙地也下雨的概率;
(2)已知乙地下雨的条件下,甲地也下雨的概率.
[解] 记A:甲地下雨,B:乙地下雨,则由已知可得
P(A)=20%,P(B)=18%,P(AB)=12%.
(1)P(B|A)=.
(2)P(A|B)=.
缩小样本空间求条件概率
【例2