内容正文:
第2课时
全概率公式
第四章 4.1.2 乘法公式与全概率公式
1.结合古典概型,理解并掌握全概率公式.
2.会利用全概率公式解决简单的实际问题.
学习目标
导语
王先生从家到公司有两条路可以选择,其中第一条路拥堵的概率是0.3,第二条路拥堵的概率是0.4,王先生选择第一条路的概率是0.7,选择第二条路的概率是0.3,假设遇到拥堵会迟到,那么王先生上班迟到的概率是多少?这个概率怎么计算呢?
内容索引
一、全概率公式的概念
二、全概率公式的简单应用
课时对点练
三、定理1的应用
随堂演练
全概率公式的概念
一
问题 有三个箱子,其中1号箱装有1个红球和4个白球,2号箱装有2个红球和3个白球,3号箱装有3个红球,这些球除颜色外完全相同,某人从中随机取一箱,再从中任意取出一球,求取得红球的概率.
提示 设事件Bi表示“球取自i号箱”(i=1,2,3),事件A表示“取得红球”,其中B1,B2,B3两两互斥,A发生总是伴随着B1,B2,B3之一同时发生,即A=B1A∪B2A∪B3A,且B1A,B2A,B3A两两互斥,运用互斥事件概率的加法公式得到P(A)=P(B1A)+P(B2A)+P(B3A),再对求和中的每一项运用乘法公式得
知识梳理
8
注意点:
全概率公式实质上是互斥事件的概率加法公式,解题时需要把题中随机事件合理拆分.
知识梳理
9
例1 分别在下列各条件下,求P(B),P(A|B).
=0.5×0.25+(1-0.5)×0.3
=0.125+0.15=0.275.
又∵P(BA)=P(A)P(B|A)=P(B)P(A|B),
∴0.5×0.25=P(B)·P(A|B),
∴0.125=0.275·P(A|B),
10
=(1-0.6)×0.2+0.6×0.4=0.08+0.24=0.32.
又∵P(A)P(B|A)=P(B)P(A|B),
∴(1-0.6)×0.2=0.32×P(A|B),
11
反思感悟
12
A.0.26 B.0.27 C.0.28 D.0.29
√
13
0.45
14
全概率公式的简单应用
二
例2 设某工厂有两个车间生产同型号的家用电器,第一车间的次品率为0.15,第二车间的次品率为0.12,两个车间的成品都混合堆放在一个仓库,假设第一、二车间生产的成品比例为2∶3,今有一客户从成品仓库中随机提一台产品,求该产品合格的概率.
16
设B=“从仓库中随机提出的一台是合格品”,
Ai=“提出的一台是第i车间生产的”,i=1,2,
P(B|A1)=0.85,P(B|A2)=0.88,
由全概率公式得
P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)
=0.4×0.85+0.6×0.88=0.868.
两个事件的全概率问题求解策略
(2)计算:利用乘法公式计算每一部分的概率.
(3)求和:所求事件的概率P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2).
反思感悟
18
跟踪训练2 某商店收进甲厂生产的产品30箱,乙厂生产的同种产品20箱,甲厂每箱装100个,废品率为0.06,乙厂每箱装120个,废品率为0.05,求:
(1)任取一箱,从中任取一个为废品的概率;
19
记事件A,B分别为“甲、乙两厂的产品”,事件C为“废品”,则Ω=A∪B,且A,B互斥,
P(C|A)=0.06,P(C|B)=0.05,
由全概率公式,
(2)若将所有产品开箱混放,求任取一个为废品的概率.
P(C|A)=0.06,P(C|B)=0.05,
21
定理1的应用
三
定理1:若样本空间Ω中的事件A1,A2,…,An满足:
(1)任意两个事件均 ,即AiAj=∅,i,j=1,2,…,n,i≠j;
(2)A1+A2+…+An= ;
(3)P(Ai)>0 ,i=1,2,…,n.
则对Ω中的任意事件B,都有B=BA1+BA2+…+BAn,
上述公式也称为全概率公式.n=3时的情形可借助右图来理解.
互斥
Ω
知识梳理
23
在实际问题中,当某一事件的概率难以求得时,可转化为一系列条件下发生的概率的和.
知识梳理
24
例3 某电子设备制造厂所用的元件是由三家元件制造厂提供的,根据以往的记录有如表所示的数据:
元件制造厂 次品率 提供元件的份额
1 0.02 0.15
2 0.01 0.80
3 0.03 0.05
设这三家元件制造厂的元件在仓库中是均匀混合的,且无区别的标志,在仓库中随机地取一只元件,求它是次品的概率.
25
设事件Bi表示所取到的产品是由第i家元件制造厂提供的(i=1,2,3),事件A表示取到的是一件次品,其中B1,B2,B3两两互斥,A发生总是伴随着B1,B2,B3之一发生,即A=B1A∪B2A∪B3A,且B1A,B2A,B3A两两互斥,运用互斥事件概率的加法公式和乘法公式,得
P(A)=P(B1A)+P(B2A)+P(B3A)
=P(B1)P(A|B1)+P(B2)P(A|B2)+P(B3)·P(A|B3)
=0.15×0.02+0.80×0.01+0.05×0.03
=0.012 5.
因此,在仓库中随机地取一只元件,它是次品的概率为0.012 5.
延伸探究 假设某工厂生产的甲、乙、丙三种产品的百分率和三种产品的优质率的信息如表所示:
产品种类 甲 乙 丙
百分率 60% 20% 20%
优质率 90% 85% 80%
在生产的产品中任取一件,求取到的产品是优质品的概率.
27
设事件B为“任取一件产品是优质品”,事件A1,A2,A3表示“所取到的产品分别是甲、乙、丙产品”,由已知得P(A1)=60%,P(A2)=20%,P(A3)=20%,且P(B|A1)=90%,P(B|A2)=85%,P(B|A3)=80%,
因此由全概率公式有P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)+P(A3)P(B|A3)
=60%×90%+20%×85%+20%×80%
=54%+17%+16%
=87%.
“化整为零”求多事件的全概率问题
已知事件B的发生有各种可能的情形Ai(i=1,2,…,n),事件B发生的可能性,就是各种可能情形Ai发生的可能性与已知在Ai发生的条件下事件B发生的可能性的乘积之和.
反思感悟
29
跟踪训练3 甲箱的产品中有5个正品和3个次品,乙箱的产品中有4个正品和3个次品.
(1)从甲箱中任取2个产品,求这2个产品都是次品的概率;
30
(2)若从甲箱中任取2个产品放入乙箱中,然后再从乙箱中任取一个产品,求取出的这个产品是正品的概率.
31
设事件A为“从乙箱中取出的一个产品是正品”,事件B1为“从甲箱中取出2个产品都是正品”,事件B2为“从甲箱中取出1个正品1个次品”,事件B3为“从甲箱中取出2个产品都是次品”,则事件B1、事件B2、事件B3彼此互斥.
∴P(A)=P(B1)P(A|B1)+P(B2)P(A|B2)+P(B3)P(A|B3)
32
1.知识清单:
(1)全概率公式的概念.
(2)全概率公式的简单应用.
(3)定理1的应用.
2.方法归纳:化整为零、转化化归.
3.常见误区:事件拆分不合理或不全面.
课堂小结
随堂演练
四
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2
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4
A.0.08 B.0.8 C.0.6 D.0.5
√
1
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3
4
2.有朋自远方来,乘汽车、高铁、飞机来的概率分别为0.3,0.2,0.4,迟到的概率分别为0.25,0.3,0.1,则他迟到的概率为
A.0.65 B.0.075 C.0.145 D.0.175
√
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2
3
4
设A1=“他乘汽车来”,A2=“他乘高铁来”,A3=“他乘飞机来”,B=“他迟到”.
则Ω=A1∪A2∪A3,
且A1,A2,A3两两互斥,
=0.3×0.25+0.2×0.3+0.4×0.1=0.175.
1
2
3
4
3.设有来自三个地区的各10名、15名和25名考生的报名表,其中女生报名表分别为3份、7份和5份,先随机地取一个地区的报名表,再从中先后取出两份,则先取到的一份为女生报名表的概率为
√
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2
3
4
设A表示事件“先取到的是女生报名表”,Bi表示事件“取到第i个地区的考生报名表”,i=1,2,3,
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4
4.已知甲袋中有6只红球和4只白球;乙袋中有8只红球和6只白球,先随机取一袋球,再从袋中随机取一球,该球是红球的概率为________;若合并两袋球,从中随机取一球,该球是红球的概率为________.
1
2
3
4
记B={该球是红球},A1={取自甲袋},A2={取自乙袋},
∴P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)
课时对点练
五
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基础巩固
√
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则由全概率公式,得所求概率为P(B)=P(A1)·P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)+P(A3)P(B|A3)
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2.播种用的一等小麦种子中混有2%的二等种子,1.5%的三等种子,1%的四等种子.用一、二、三、四等种子长出的穗含50颗以上麦粒的概率分别为0.5,0.15,0.1,0.05,则这批种子所结的穗含50颗以上麦粒的概率为
A.0.8 B.0.532 C.0.482 5 D.0.312 5
√
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设“从这批种子中任选一颗是一、二、三、四等种子”的事件是A1,A2,A3,A4,则Ω=A1∪A2∪A3∪A4,且A1,A2,A3,A4两两互斥,设B表示事件“从这批种子中任选一颗,所结的穗含50颗以上麦粒”,
则P(B)= (Ai)·P(B|Ai)=95.5%×0.5+2%×0.15+1.5%×0.1+1%×0.05=0.482 5.
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3.盒中有a个红球,b个黑球,先随机地从中取出一球,观察其颜色后放回,并加上同色球c个,再从盒中抽取一球,则第二次抽出的是黑球的概率是
√
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4.已知5%的男人和0.25%的女人患色盲,假如男人、女人各占一半,现随机选一人,则此人恰患色盲的概率是
A.0.012 45 B.0.057 86
C.0.026 25 D.0.028 65
√
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5.一袋中装有10个球,其中3个黑球、7个白球,从中先后随机各取一球(不放回),则第二次取到黑球的概率为
√
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记事件A,B分别表示第一、二次取到的是黑球,
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6.某保险公司将其公司的被保险人分为三类:“谨慎的”“一般的”“冒失的”.统计资料表明,这三类人在一年内发生事故的概率依次为0.05,0.15,0.30.若该保险公司的被保险人中“谨慎的”被保险人占20%,“一般的”被保险人占50%,“冒失的”被保险人占30%,则该保险公司的一个被保险人在一年内发生事故的概率是
A.0.155 B.0.175 C.0.016 D.0.096
√
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设事件B1表示“被保险人是‘谨慎的’”,事件B2表示“被保险人是‘一般的’”,事件B3表示“被保险人是‘冒失的’”,则P(B1)=20%,P(B2)=50%,P(B3)=30%.设事件A表示“被保险人在一年内发生事故”,则P(A|B1)=0.05,P(A|B2)=0.15,P(A|B3)=0.30.
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7.有两箱同一种产品,第一箱内装50件,其中10件优质品,第二箱内装30件,其中18件优质品,现随意地打开一箱,然后从箱中随意取出一件,
则取到的是优质品的概率是________.
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设A=“取到的是优质品”,Bi=“打开的是第i箱”(i=1,2),
由全概率公式,得
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8.人们为了解一只股票未来一定时期内价格的变化,往往会去分析影响股票价格变化的基本因素,比如利率的变化.现假设人们经分析估计利率下调的概率为60%,利率不变的概率为40%.根据经验,人们估计,在利率下调的情况下,该只股票价格上涨的概率为80%,而在利率不变的情况下,其价格上涨的概率为40%,则该只股票价格将上涨的概率为_____.
64%
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设Ai=“抽到第i个地区”(i=1,2,3),B=“感染此病”,
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10.1号箱中有2个白球和4个红球,2号箱中有5个白球和3个红球,先从1号随机箱中取出一球放入2号箱,然后从2号箱中随机取出一球,问:
(1)从1号箱中取出的是红球的条件下,从2号箱中取出红球的概率是多少?
记事件A:从2号箱中取出的是红球,
事件B:从1号箱中取出的是红球.
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(2)从2号箱中取出红球的概率是多少?
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综合运用
11.两台机床加工同样的零件,第一台的废品率为0.04,第二台的废品率为0.07,加工出来的零件混放,并设第一台加工的零件数是第二台加工零件数的2倍,现任取一零件,则它是合格品的概率为
A.0.21 B.0.06
C.0.94 D.0.95
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令B表示事件“取到的零件为合格品”,Ai表示事件“零件为第i台机床的产品”,i=1,2.
由全概率公式得
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12.把外形相同的球分装在三个盒子中,每盒10个.其中,第一个盒子中有7个球标有字母A,3个球标有字母B;第二个盒子中有红球和白球各5个;第三个盒子中有红球8个,白球2个.试验按如下规则进行:先在第一个盒子中任取一个球,若取得标有字母A的球,则在第二个盒子中任取一个球;若第一次取得标有字母B的球,则在第三个盒子中任取一个球.如果第二次取出的是红球,则称试验成功,则试验成功的概率为
A.0.59 B.0.41 C.0.48 D.0.64
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设事件A表示“从第一个盒子中取得标有字母A的球”,
事件B表示“从第一个盒子中取得标有字母B的球”,
事件R表示“第二次取出的球是红球”,
P(R)=P(R|A)P(A)+P(R|B)P(B)
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13.有一批同一型号的产品,已知其中由一厂生产的占30%,二厂生产的占50%,三厂生产的占20%,又知这三个厂的产品次品率分别为2%,1%, 1%,则从这批产品中任取一件是次品的概率是________.
0.013
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设事件A为“任取一件为次品”,事件Bi为“任取一件为i厂的产品”,i=1,2,3.B1∪B2∪B3=Ω,如图所示,
由全概率公式得
P(A)=P(B1)P(A|B1)+P(B2)P(A|B2)+P(B3)P(A|B3),
又P(B1)=0.3,P(B2)=0.5,P(B3)=0.2,P(A|B1)=0.02,P(A|B2)=0.01,P(A|B3)=0.01,
故P(A)=0.3×0.02+0.5×0.01+0.2×0.01=0.013.
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14.袋中装有编号为1,2,…,N的N个球,先从袋中任取一球,若该球不是1号球就放回袋中,是1号球就不放回;然后再摸一次,则取到2号球的
概率为_____________.
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拓广探究
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(1)P2的值为________;
(2)若n∈N,n≥2,用Pn-1表示Pn的表达式为_________________.
16.5张卡片上分别标有数字1,2,3,4,5,每次从中任取一张,连取两次.
(1)若第一次取出的卡片不放回,求第二次取出的卡片上的数字大于第一次取出的数字的概率;
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设Bk表示事件“从5张卡片中取出一张标有数字k的卡片”,k=1,2,3,4,5.
A表示事件“第二次取出的卡片上的数字大于第一次取出的卡片上的数字”,则
(2)若第一次取出的卡片放回,求第二次取出的卡片上的数字大于第一次取出数字的概率.
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P(A)=P(B1)P(A|B1)+P(B2)P(A|B2)+P(B3)·P(A|B3)=×+×+×=.
因此,取得红球的概率为.
一般地,如果样本空间为Ω,而A,B为事件,则BA与B是互斥的,且B=BΩ=B(A+)=BA+B,如图所示,从而P(B)=P(BA+B)=P(BA)+P(B)=P(A)P(B|A)+P()P(B|)(P(A)>0,P()>0),即:P(B)=________________________称为全概率公式.
P(A)P(B|A)+P()P(B|)
(1)P(A)=0.5,P(B|A)=0.25,P(B|)=0.3;
P(B)=P(A)P(B|A)+P()P(B|)
∴P(A|B)==.
P(B)=P(A)P(B|A)+P()P(B|)
(2)P()=0.6,P(B|A)=0.2,P(B|)=0.4.
∴P(A|B)==.
(1)公式中BA与B是互斥的.
(2)熟记公式P(B)=P(A)·P(B|A)+P()·P(B|).
跟踪训练1 (1)已知P()=0.6,P(B|A)=0.35,P(B|)=0.2,则P(B)等于
P(B)=P(A)P(B|A)+P()P(B|)=0.4×0.35+0.6×0.2=0.26.
P(B)=P(A)P(B|A)+P()P(B|)=P(BA)+P(B)=0.35+0.1=0.45.
(2)若P(BA)=0.35,P(B)=0.1,则P(B)=________.
则B=A1B∪A2B,由题意得P(A1)==0.4,P(A2)==0.6,
(1)拆分:将样本空间拆分成互斥的两部分如A1,A2(或A与).
由题意,得P(A)==,P(B)==,
得P(C)=P(A)P(C|A)+P(B)P(C|B)=.
P(A)==,
P(B)==,
由全概率公式,得P(C)=P(A)P(C|A)+P(B)·P(C|B)=×+×=.
且P(B)=(BAi)=________________.
(Ai)P(B|Ai)
注意点:
如图,B发生的概率与P(BAi)(i=1,2,…,n)有关,且B发生的概率等于所有这些概率的和,即P(B)=(Ai)P(B|Ai).
事件“从甲箱中任取2个产品”包含的样本点数为C==28,
事件“这2个产品都是次品”包含的样本点数为C=3,
∴这2个产品都是次品的概率为.
P(B1)==,P(B2)==,P(B3)==,
P(A|B1)=,P(A|B2)=,P(A|B3)=,
=×+×+×=.
因为P(BA)=P(A)P(B|A),P(B)=P()P(B|),所以P(B)=P(A)P(B|A)+P()P(B|)=P(BA)+P(B)=0.4+0.2=0.6.
1.已知P(BA)=0.4,P(B)=0.2,则P(B)的值为
由全概率公式得P(B)=(Ai)P(B|Ai)
A. B. C. D.
∴P(A)=(Bi)P(A|Bi)
=×+×+×=.
=×+×=,
合并两袋后P(B)==.
∴P(B|A1)=,P(B|A2)=,
1.设某医院仓库中有10盒同样规格的X光片,已知其中有5盒、3盒、2盒依次是甲厂、乙厂、丙厂生产的.且甲、乙、丙三厂生产该种X光片的次品率依次为,,,先从这10盒中任取一盒,再从这盒中任取一张X光片,则取得的X光片是次品的概率为
A.0.08 B.0.1 C.0.15 D.0.2
以A1,A2,A3分别表示“取得的这盒X光片是由甲厂、乙厂、丙厂生产的”,B表示“取得的X光片为次品”,P(A1)=,P(A2)=,P(A3)=,P(B|A1)=,P(B|A2)=,P(B|A3)=;
=×+×+×=0.08.
A. B.
C. D.
设事件A表示“第一次抽出的是黑球”,事件B表示“第二次抽出的是黑球”,则B=AB+B,由全概率公式P(B)=P(A)P(B|A)+P()P(B|).
由题意得P(A)=,P(B|A)=,
P()=,P(B|)=,
所以P(B)=+=.
用事件A,B分别表示随机选一人是男人或女人,用事件C表示此人恰好患色盲,则Ω=A∪B,且A,B互斥,P(C)=P(A)P(C|A)+P(B)·P(C|B)
=×5%+×0.25%=0.026 25.
A. B. C. D.
则P(B)=P(AB)+P(B)
=P(A)P(B|A)+P()P(B|),
由题设易知P(A)=,P()=,P(B|A)=,P(B|)=,
于是P(B)=×+×=.
由全概率公式,得P(A)=(Bi)P(A|Bi)=20%×0.05+50%×0.15+30%×0.30=0.175.
则P(B1)=P(B2)=,
P(A|B1)==,P(A|B2)==,
P(A)=P(B1)P(A|B1)+P(B2)P(A|B2)=×+×=.
记事件A为“利率下调”,事件为“利率不变”,记事件B为“股票价格上涨”.
依题设知P(A)=60%,P()=40%,P(B|A)=80%,P(B|)=40%,
于是P(B)=P(AB)+P(B)=P(A)P(B|A)+P()P(B|)=60%×80%+40%×40%=64%.
9.设甲、乙、丙三个地区爆发了某种流行病,三个地区感染此病的比例分别为,,.现从这三个地区任选一个地区抽取一人,求此人感染此病的概率.
∴P(A1)=,P(A2)=,P(A3)=.
∴P(B|A1)=,P(B|A2)=,P(B|A3)=.
P(B)=(Ai)P(B|Ai)=×+×+×=.
P(B)==,P()=1-=.
P(A|B)==.
∵P(A|)==,
∴P(A)=P(AB)+P(A)
=P(A|B)P(B)+P(A|)P()=×+×=.
P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)=×0.96+×0.93=0.95.
则P(A)=,P(B)=,P(R|A)=,
P(R|B)=,
=×+×=0.59.
设A表示事件“第一次取到1号球”,则表示事件“第一次取到的不是1号球”;B表示事件“最后取到的是2号球”,显然P(A)=,P()=,且P(B|A)=,P(B|)=,
∴P(B)=P(B|A)P(A)+P(B|)P()=·+·=.
15.某种电子玩具按下按钮后,会出现红球或绿球.已知按钮第一次按下后,出现红球与绿球的概率都是,从按钮第二次按下起,若前一次出现红球,则下一次出现红球、绿球的概率分别为,,若前一次出现绿球,则下一次出现红球、绿球的概率分别为,,记第n(n∈N,n≥1)次按下按钮后出现红球的概率为Pn.
P2=×+×=.
Pn=Pn-1×+(1-Pn-1)×=-Pn-1+.
Pn=-Pn-1+
P(Bk)=,P(A|Bk)=(k=1,2,3,4,5),
由P(A)=(Bk)·P(A|Bk)=·
=×=.
P(Bk)=,P(A|Bk)=(k=1,2,3,4,5),
∴P(A)=(Bk)P(A|Bk)
=×=.
$$