内容正文:
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第四章 概率与统计
4. 1 条件概率与事件的独立性
4. 1. 1 条件概率
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课程标准
1.在具体情境中,了解条件概率.
2.掌握条件概率的计算方法.
3.利用条件概率公式解决一些简单的实际问题.
学法解读
1.通过条件概率的学习,体会数学抽象的素养.
2.借助条件概率公式解题,提升数学运算素养.
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条件概率
1.条件概率
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 发生
的条件下事件 发生的概率,称
为条件概率
表示 P(A |B)
计算公式P(A |B)=
2.条件概率的性质
(1)0≤P(B |A)≤1.
(2)P(A |A)= .
(3)如果B与C互斥,则P(B∪C | A)=
.
思考1:P(B | A)和P(A | B)的意义相同吗?
为什么
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题型探究
题型一 利用定义求条件概率
1.一个袋中有2个黑球和3个白球,如果不
放回地抽取两个球,记事件“第一次抽到黑球”为
A;事件“第二次抽到黑球”为B.
(1)分别求事件A,B,A∩B发生的概率;
(2)求P(B |A).
[分析] 首先弄清“这次试验”指的是什么,
然后判断该问题是否属于古典概型,最后利用相
应公式求解.
[尝试作答
]
[规律方法] (1)在题目条件中,若出现
“在……发生的条件下……发生的概率”时,一般
可认为是条件概率.
(2)条件概率的两种计算方法
①在原样本空间中,先计算P(AB),P(A),再
利用公式P(B |A)= P(AB)P(A)计算求得P(B |A);
②若事件为古典概型,可利用公式P(B | A)
= n(AB)n(A),即在缩小后的样本空间中计算事件B
发生的概率.
对点训练? 盒内装有除型号和颜色外
完全相同的16个球,其中6个是E型玻璃球,10
个是F型玻璃球. E型玻璃球中有2个是红色的,
4个是蓝色的;F型玻璃球中有3个是红色的,7
个是蓝色的.现从中任取1个,已知取到的是蓝
球,问该球是E型玻璃球的概率是多少?
题型二 利用基本事件个数求条件概率
2.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.
[分析] 第(1)(2)问属古典概型问题,可直
接代入公式;第(3)问为条件概率,可以借用前两
问的结论,也可以直接利用基本事件个数求解.
[尝试作答
]
[规律方法] 1.本题第(3)问给出了三种求
条件概率的方法,解法一为定义法,解法二利用基
本事件个数直接作商,是一种重要的求条件概率
的方法.解法三利用了缩小基本事件空间的方法.
2.计算条件概率的方法
(1)在缩小后的样本空间ΩA 中计算事件B
发生的概率.即P(B |A).
(2)在原样本空间Ω中,先计算P(A∩B),
P(A),再利用公式P(B | A)= P(A∩B)P(A)
计算求得
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P(B |A).
(3)条件概率的算法:已知事件A发生,在此
条件下事件B发生,即事件A∩ B发生,要求
P(B |A),相当于把A看作新的基本事件空间计算
事件A∩B发生的概率,即
P(B |A)= n(A∩B)n(A)
=
n(A∩B)
n(Ω)
n(A)
n(Ω)
= P(A∩B)P(A) .
对点训练? (2024·天津卷13)A,B,C,
D,E五种活动,甲、乙都要选择三个活动参加.甲
选到A的概率为 ;已知乙选了A活动,他再
选择B活动的概率为 .
题型三 条件概率的综合应用
3.一张储蓄卡的密码共有6位数字,每位数
字都可从0 ~ 9中任选一个.某人在银行自动提款
机上取钱时,忘了密码的最后一位数字.求:
(1)任意按最后一位数字,不超过2次就按对
的概率;
(2)如果他记得密码的最后一位是偶数,不
超过2次就按对的概率.
[分析] (1)不超过2次,即第1次按对或
第1次未按对第2次按对;
(2)条件概率,利用互斥事件的条件概率公
式求解.
[尝试作答
]
[规律方法] 利用条件概率性质的解题策略
(1)分析条件,选择公式:首先看事件B,C是否
互斥,若互斥,则选择公式P((B∪C)|A)= P(B |A)
+P(C |A).
(2)分解计算,代入求值:为了求比较复杂事
件的概率,一般先把它分解成两个(或若干个)互
不相容的较简单的事件之和,求出这些简单事件
的概率,再利用加法公式即得所求的复杂事件的
概率.
对点训练? 在某次考试中,要从20道题
中随机的抽出6道题,若考生至少能答对其中的4
道题即可通过;若能答对其中的5道题就能获得
优秀.已知某考生能答对其中的10道题,并且已
知道他在这次考试中已经通过,求他获得优秀成
绩的概率.
易错警示
误认为条件概率P(B | A)与积事件的概率
P(AB)相同
4.袋中装有大小相同的6个黄色的乒乓球,4
个白色的乒乓球,每次抽取一球,取后不放回,连
取两次,求在第一次取到白球的条件下第二次取
到黄球的概率.
[错解] 记“第一次取到白球”为事件A,
“第二次取到黄球”为事件B,“在第一次取到白球
的条件下第二次取到黄球”为事件C,
∴ P(C)= P(AB)= 4 × 610 × 9 =
4
15.
[辨析] 应注意P(AB)是事件A和B同时
发生的概率,而P(B | A)是在事件A已经发生的
条件下事件B发生的概率.
[正解]
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[点评] 记A1 为“两次都取到黄球”,A2 为
“第一次取到黄球,第二次取到白球”,A3为“两次
都取到白球”,A4 为“第一次取到白球,第二次取
到黄球”,A为“第一次取到白球”,B为“第二次取
到黄球”,C为“第一次取到白球的条件下,第二次
取到黄球”,则A4 = AB,P(A1)= 6 × 510 × 9 =
1
3,
P(A2)= 6 × 410 × 9 =
4
15,P(A3)=
4 × 3
10 × 9 =
2
15,P(A4)
= 4 × 610 × 9 =
4
15,P(A)=
4
10 =
2
5,P (B) =
6 × 5 + 4 × 6
10 × 9 =
3
5,P(B |A)=
P(AB)
P(A) =
4
15
2
5
= 23,要
将以上各事件的关系及其概率切实弄清,准确理
解条件概率的含义
.
6789%:;<
1.某班学生的考试成绩中,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,则他的语文也不及格
的概率是 (A )
A. 15 B.
3
10 C.
1
2 D.
1
3
2. 4张奖券中只有1张能中奖,现分别由4名同学
无放回地抽取.若已知第一名同学没有抽到中
奖券,则最后一名同学抽到中奖券的概率是
(B )
A. 14 B.
1
3 C.
1
2 D. 1
3.甲、乙两市都位于长江下游,根据一百多年来的
气象记录,知道一年中下雨天的比例甲市占
20%,乙市占18%,两地同时下雨占12%,记
P(A)= 0. 2,P(B)= 0. 18,P(AB)= 0. 12,则
P(A |B)和P(B |A)分别等于 (C )
A. 13,
2
5 B.
2
3,
2
5 C.
2
3,
3
5 D.
1
2,
3
5
4.已知甲、乙、丙三人到三个景点旅游,每人只去
一个景点,设事件A为“三个人去的景点互不相
同”,B为“甲独自去一个景点”,则概率P(A |B)
等于 (C )
A. 49 B.
2
9 C.
1
2 D.
1
3
5. 6名同学参加百米短跑比赛,赛场共有6条跑
道,已知甲同学排在第一跑道,则乙同学排在第
二跑道的概率是 .
请同学们认真完成练案[8
]
4. 1. 2 乘法公式与全概率公式
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课程标准
1.掌握乘法公式及其推广和全概率公式.
2.了解贝叶斯公式.
3.会用乘法公式及全概率公式求相应事件的概率.
4.会用全概率公式及贝叶斯公式解题.
学法解读
1.通过乘法公式及其推广的学习,体会数学抽象的素养.
2.通过学习全概率公式及贝叶斯公式,体会逻辑推理的数学素养.
3.借助全概率公式及贝叶斯公式解题,提升数学运算的素养.
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∴系数最大的项是第六项,
T6 = C
5
10(x -
1
4)5(x 23)5 = 252x2512 .
例6:C (x + 2)(2x - 1)5 = a0 + a1x + a2x2 + a3x3 + a4x4 +
a5x
5 + a6x
6中,
取x = 1,得a0 + a1 + a2 + a3 + a4 + a5 + a6 = 3,
取x = - 1,得a0 - a1 + a2 - a3 + a4 - a5 + a6 = - 243,
所以2(a0 + a2 + a4 + a6)= - 240,
即a0 + a2 + a4 + a6 = - 120,
又a6 = 32,则a0 + a2 + a4 = - 152.
例7:328 根据题意,分3种情况讨论:
①取出的3张卡片中有2张红色的,需要在其他三种颜色
的卡片中任选1张,
有C24·C112 = 72(种)不同的取法;
②取出的3张卡片中有1张红色的,先在4张红色卡片中
选出1张,在其他三种颜色中任选2种,在选出的2种颜色的卡
片中任选1张,
有C14·C23·C14·C14 = 192(种)取法;
③取出的3张卡片中没有红色的,需要在其他三种颜色的
卡片中各抽取1张,
有C14·C14·C14 = 64(种)取法.
故共有72 + 192 + 64 = 328(种)取法.
例8:B 将10个名额分成4部分,由于各部分的名额数互
不相同,因此可看作4个不同的元素,分给四个不同的学校,实
际上就是将4个元素全排列,因此共有A44 = 24(种)不同的分配
方案.
第四章 概率与统计
4. 1 条件概率与事件的独立性
4. 1. 1 条件概率
必备知识·探新知
知识点 1. B A P(A∩B)P(B) 2.(2)1 (3)P(B |A)+P(C |A)
思考:P(B |A)是指在事件A发生的条件下,事件B发生的
概率,而P(A |B)是指在事件B发生的条件下,事件A发生的概
率,因此P(B |A)和P(A |B)的意义不同.
关键能力·攻重难
例1:由古典概型的概率公式可知
(1)P(A)= 25 ,
P(B)= 2 × 1 + 3 × 25 × 4 =
8
20 =
2
5 ,
P(A∩B)= 2 × 15 × 4 =
1
10 .
(2)P(B |A)= P(A∩B)P(A) =
1
10
2
5
= 14 .
对点训练1:(1)令事件A ={取得蓝球},B ={取得蓝色E
型玻璃球}.
解法一:∵ P(A)= 1116,P(A∩B)=
4
16 =
1
4 ,
∴ P(B |A)= P(A∩B)P(A) =
1
4
11
16
= 411 .
解法二:∵ n(A)= 11,n(A∩B)= 4,
∴ P(B |A)= n(A∩B)n(A) =
4
11 .
例2: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A∩B.
(1)从6个节目中不放回地依次抽取2个的事件数为n(Ω)
= A26 = 30,
根据分步计数原理n(A)= A14A15 = 20,于是P(A)= n(A)n(Ω)=
20
30 =
2
3 .
(2)因为n(A∩B)= A24 = 12,于是P(A∩B)= n(A∩B)n(Ω) =
12
30 =
2
5 .
(3)解法一:由(1)(2)可得,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为
P(B |A)= P(A∩B)P(A) =
2
5
2
3
= 35 .
解法二:因为n(A∩B)= 12,n(A)= 20,
所以P(B |A)= n(A∩B)n(A) =
12
20 =
3
5 .
解法三:第1次抽到舞蹈节目后,再抽第2次,则基本事件
空间为C15,而又抽到舞蹈节目的数目为C13,
∴概率为P = C
1
3
C15
= 35 .
对点训练2:35
1
2 解法一:列举法
从五个活动中选三个的情况有:
ABC,ABD,ABE,ACD,ACE,ADE,BCD,BCE,BDE,CDE,共10
种情况,
其中甲选到A 有6 种可能性:ABC,ABD,ABE,ACD,
ACE,ADE,
则甲选到A的概率为:P = 610 =
3
5 ;
乙选A活动有6种可能性:ABC,ABD,ABE,ACD,ACE,ADE,
其中再选则B有3种可能性:ABC,ABD,ABE,
故乙选了A活动,他再选择B活动的概率为36 =
1
2 .
解法二:
设甲、乙选到A为事件M,乙选到B为事件N,
则甲选到A的概率为P(M)= C
2
4
C35
= 35 ;
乙选了A活动,他再选择B活动的概率为P(N | M)=
P(MN)
P(M)=
C13
C35
C24
C35
= 12 .
例3:设第i次按对密码为事件Ai(i = 1,2),则A = A1∪
(A1A2)表示不超过2次按对密码.
(1)因为事件A1 与事件A1A2 互斥,由概率的加法公式得
P(A)= P(A1)+ P(A1A2)= 110 +
9 × 1
10 × 9 =
1
5 .
(2)用B表示最后一位按偶数的事件,则P(A |B)=P(A1 |B)+
P((A1A2)|B)= 15 +
4 ×1
5 ×4 =
2
5 .
对点训练3:设“该考生6道题全答对”为事件A,“
该考生恰
—134—
好答对了5道题”为事件B,“该考生恰好答对了4道题”为事件
C,“该考生在这次考试中通过”为事件D,“该考生在这次考试
中获得优秀”为事件E,则D = A∪B∪C,E = A∪B,且A,B,C两
两互斥,由古典概型的概率公式知
P(D)= P(A∪B∪C)= P(A)+ P(B)+ P(C)
=
C610
C620
+
C510C
1
10
C620
+
C410C
2
10
C620
= 12180
C620
,
又AD = A,BD = B,
所以P(E |D)= P((A∪B)|D)
= P(A |D)+ P(B |D)
= P(AD)P(D)+
P(BD)
P(D)
= P(A)P(D)+
P(B)
P(D)
=
C610
C620
12 180
C620
+
C510C
1
10
C620
12 180
C620
= 1358 .
例4:记“第一次取到白球”为事件A,“第二次取到黄球”为
事件B,“在第一次取到白球的条件下第二次取到黄球”为事
件C.
在事件A已经发生的条件下,袋中只有9个球,其中3个白
球,故此时取到黄球的概率为P(C)= P(B | A)= 69 =
2
3或者
P(C)= P(B |A)= P(AB)P(A)=
4
15
2
5
= 23 .
课堂检测·固双基
1. A 设A为事件“数学不及格”,B为事件“语文不及格”,P(B |A)
=P(AB)P(A)=
0.03
0.15 =
1
5 ,所以当数学不及格时,该学生语文也不及
格的概率为15 .
2. B 因为第一名同学没有抽到中奖券,所以问题变为3张奖
券,1张能中奖,最后一名同学抽到中奖券的概率显然是13 .
3. C P(A |B)= P(AB)P(B)=
0. 12
0. 18 =
2
3 ,
P(B |A)= P(AB)P(A)=
0. 12
0. 2 =
3
5 .
4. C 由题意可知,
n(B)= C13·22 = 12,n(AB)= A33 = 6.
所以P(A |B)= n(AB)n(B)=
6
12 =
1
2 .
5. 15 “甲排在第一跑道”记为事件A,“乙排在第二跑道”记为
事件B.
则P(A)= A
5
5
A66
= 16 ,P(AB)=
A44
A66
= 130 .
所以P(B |A)= P(AB)P(A)=
1
30
1
6
= 15 .
4. 1. 2 乘法公式与全概率公式
必备知识·探新知
知识点1 同时发生
思考1:P(AB)= P(B)P(A |B).((P |B)> 0)
知识点2 (1)P(A)P(B |A)+ P(A)P(B | A) (2)①互斥
②Ω ③
n
i = 1
P(BAi)
n
i = 1
P(Ai)P(B |Ai)
思考2:全概率公式体现了转化与化归的数学思想,即采用
化整为零的方式,把各块的概率分别求出,再相加求和即可.
知识点3 (1) P(A)P(B |A)
P(A)P(B |A)+ P(A)P(B |A)
(2)P(Aj)P(B |Aj)
∑
n
i = 1
P(Ai)P(B |Ai)
关键能力·攻重难
例1:设“取到的产品是一等品”为事件A,“取到的产品是
合格品”为事件B,则P(A |B)= 45%,P(B)= 4%,
于是P(B)= 1 - P(B)= 96%,
故由题可得P(A)= P(AB)= P(B)P(A | B)= 96% × 45%
= 43. 2% .
对点训练1:设事件Ai,表示第i次摸到的是黑球(i = 1,2,
3),则事件A1A2表示两次摸到的均为黑球.
(1)由题意知P(A1)= 310,P(A2 |A1)=
2
9 .
于是,根据乘法公式,有P(A1A2)= P(A1)P(A2 |A1)= 310 ×
2
9 =
1
15 .
所以先后两次从中不放回地各摸出一球,两次摸到的均为
黑球的概率为115 .
(2)设事件A表示第三次才摸到黑球,则A = A1A2A3 .
由题意知P(A1)= 710,P(A2 |A1)=
6
9 ,P(A3 |(A1A2))=
3
8 .
于是,根据乘法公式,有P(A1A2A3)= P(A1)P(A2 | A1)
P(A3 |(A1A2))= 710 ×
6
9 ×
3
8 =
7
40 .
所以从中不放回地摸球,每次各摸一球,第三次才摸到黑球
的概率为740 .
例2:0. 915 设事件A,B,C分别表示和第一代、第二代、第
三代传播者接触,事件D表示小明被感染,则由题意得P(A)=
0. 5,P(B)= 0. 3,P(C)= 0. 2,P(D | A)= 0. 95,P(D | B)= 0. 9,
P(D |C)= 0. 85,
则P(D)= P(D |A)P(A)+ P(D | B)P(B)+ P(D | C)P(C)
= 0. 95 × 0. 5 + 0. 9 × 0. 3 + 0. 85 × 0. 2 = 0. 915.
∴小明被感染的概率为0. 915.
对点训练2: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.
例3:设A为“发送的信号为0”,B为“接收到的信号为0”,
则A为“发送的信号为1”,B为“接收到的信号为1”.
由题意得P(A)= P(A)=0. 5,P(B |A)=0. 9,P(B |A)= 0. 1,
P(B |A)=0. 05,P(B |A)=0. 95.
(1)P(B)= P(A)P(B |A)+ P(A)P(B |A)= 0. 5 × 0. 9 + 0. 5
× 0. 05 = 0. 475;
P(B)= 1 - P(B)= 1 - 0. 475 = 0. 525
.
—135—