内容正文:
随机变量及其分布
第七章
7.1 条件概率与全概率公式
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7.1.1 条件概率
必备知识·基础落实
关键能力·素养提升
随堂检测·学以致用
课时作业·自测反思
必备知识·基础落实
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要点一 条件概率的定义
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要点二 条件概率与事件相互独立性的关系
P(B)
P(A)P(B)
P(B)
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要点三 条件概率的性质
P(A)P(B|A)
1
P(B|A)+
P(C|A)
1-P(B|A)
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探究一 条件概率的计算
关键能力·素养提升
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探究二 概率的乘法公式及其应用
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探究三 条件概率性质的应用
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随堂检测·学以致用
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课时作业·自测反思
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数学 选择性必修 第三册
制 作 者:状元桥
适用对象:高中学生
制作软件:Powerpoint2010、
Photoshop cs3
运行环境:WindowsXP以上操作系统
课标要求
1.结合古典概型,了解条件概率,能计算简单随机事件的条件概率.
2.结合古典概型,了解条件概率与独立性的关系.
3.结合古典概型,会利用乘法公式计算概率.
4.结合古典概型,会利用全概率公式计算概率.
5.了解贝叶斯公式*.
学法指导
1.通过一些简单的实例,理解条件概率的概念,注意P(A|B)与P(B|A)的区别.
2.结合必修第二册10.2节学习条件概率与独立性的关系,区别两种判断事件相互独立的方法.
3.本节内容与古典概型结合紧密,学习时注意体会.
4.贝叶斯公式用于求原因概率,全概率公式用于求结果概率,学习时注意对比记忆.
5.通过学习及应用条件概率和全概率公式,发展数学抽象、逻辑推理和数学运算的核心素养.
问题导入
100件产品中有93件产品的长度合格,90件产品的质量合格,85件产品的长度、质量都合格.令A={产品的长度合格},B={产品的质量合格},AB={产品的长度、质量都合格}.
问题1:试求P(A),P(B),P(AB).
提示 P(A)=,P(B)=,P(AB)=.
问题2:任取一件产品,若产品长度合格(即A发生),则它的质量也合格(即B发生)的概率等于P(B)吗?
提示 不等于P(B).
微梳理
一般地,设A,B为两个随机事件,且P(A)>0,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.
思考:P(B|A)和P(A|B)的意义相同吗?为什么?
提示 不相同,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)的意义不相同.
当P(A)>0时,当且仅当事件A与B相互独立时,有P(B|A)=____________.
证明:若事件A与B相互独立,即P(AB)=__________,且P(A) >0,则P(B|A)==____________=____________;若P(B|A)=P(B),且P(A)>0,则P(B)=____________⇒P(AB)=P(A)P(B),即事件A与B相互独立.
1.概率的乘法公式:对任意两个事件A与B,若P(A)>0,则P(AB)=______________.
2.设P(A)>0,样本空间为Ω,则
(1)P(Ω|A)=_________;
(2)如果B和C是两个互斥事件,则P(B∪C|A)=____________ _____________;
(3)设和B互为对立事件,则P(|A)=_______________.
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1)甲、乙两人投篮的命中率分别为0.6,0.7,各投篮一次都投中是条件概率.( )
(2)甲、乙两人投篮的命中率分别为0.6,0.7,在甲投中的条件下乙投篮一次命中是条件概率.( )
(3)P(A∩B)=P(AB).( )
(4)若事件A,B互斥,则P(B|A)=1.( )
(5)P(AB)=P(A)P(A|B).( )
解析 (1)错误.不满足条件概率的定义.
(2)正确.满足条件概率的定义.
(3)正确.事件A和B同时发生所构成的事件称为事件A与B的交(或积),记作A∩B(或AB),所以P(A∩B)=P(AB).
(4)错误.若事件A,B互斥,则事件A∩B是不可能事件,即P(A∩B)=0,所以P(B|A)=0.
(5)错误.P(AB)=P(A)P(B|A).
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×
【例题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.在卡片上写下6个节目的名称,并不放回地依次抽取2张卡片,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.
解析 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次的事件数为n(Ω)=A=30,根据分步乘法计数原理,第1次抽到舞蹈节目的事件数为n(A)=AA=20,所以第1次抽到舞蹈节目的概率为P(A)===.
(2)因为n(AB)=A=12,所以P(AB)===.
(3)方法一 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)===.
方法二 因为n(AB)=12,n(A)=20,所以P(B|A)===.
规律总结
计算条件概率的两种方法
(1)公式法
①用字母表示事件;
②求P(A),P(AB);
③利用条件概率公式P(B|A)=求概率.
(2)缩减样本空间法
①原来的样本空间Ω缩小为事件A;
②原来的事件B缩小为A与B同时发生的事件AB;
③利用古典概型概率公式P(B|A)=求概率.
【变式1】 (1)在某电视台有一闯关节目,该节目设置有两关,闯关规则是:当第一关闯关成功后,方可进入第二关.为了调查闯关的难度,该电视台调查了参加过此节目的100名选手的闯关情况,第一关闯关成功的选手有80人,第一关闯关成功且第二关闯关也成功的选手有72人,以闯关成功的频率近似作为闯关成功的概率,已知某个选手第一关闯关成功,则该选手第二关闯关成功的概率为______.
(2)有圆形零件100个,其中有98个直径合格,有96个光洁度合格,两个指标都合格的有94个,从这100个零件中,任意抽取1个.
①如果此零件光洁度合格,求直径也合格的概率(结果保留三位小数);
②如果此零件直径合格,求光洁度也合格的概率(结果保留三位小数).
解析 (1)记事件A为“某个选手第一关闯关成功”,事件B为“某个选手第二关闯关成功”,则事件AB为“某个选手第一关闯关成功且第二关闯关也成功”,则P(B|A)===.
答案
(2)设事件A为“直径合格”,事件B为“光洁度合格”,则P(A)=,P(B)=,P(AB)=.
①此零件在光洁度合格的条件下,直径也合格的概率是P(A|B)===≈0.979.
②此零件在直径合格的条件下,光洁度也合格的概率是P(B|A)===≈0.959.
【例题2】 气象资料表明,某地区每年七月份刮台风的概率为,在刮台风的条件下,下大雨的概率为,则该地区七月份既刮台风又下大雨的概率为( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 设“该地区每年七月份刮台风”为事件A,“该地区每年七月份下大雨”为事件B,则“该地区七月份既刮台风又下大雨”为事件AB.由题意得P(A)=,P(B|A)=,由概率的乘法公式可得P(AB)=P(B|A)P(A)=×=.故选B项.
规律总结
应用概率的乘法公式解应用题的一般步骤
(1)首先判断应用题是否可以应用乘法公式求解,即对任意两个事件A与B,是否有P(A)>0.
(2)根据已知条件表示出各事件的概率.
(3)代入乘法公式P(AB)=P(A)P(B|A),求出所求事件的概率.
【变式2】 (1)已知P(B|A)=,P(A)=,则P(AB)=( )
A. B.
C. D.
(2)有一批种子的发芽率为0.8,出芽后的幼苗成活率为0.7,则在这批种子中,随机抽取一粒,这粒种子能成长为幼苗的概率为______.
解析 (1)因为P(B|A)=,P(A)=,所以由概率的乘法公式得P(AB)=P(B|A)·P(A)=.故选B项.
(2)设事件A为“种子发芽成功”,事件B为“种子能成长为幼苗”.根据题意知P(A)=0.8,P(B|A)=0.7,故由P(B|A)=知P(A∩B)=P(A)·P(B|A)=0.8×0.7=0.56.又A∩B=B,故P(B)=P(A∩B)=0.56,即这粒种子能成长为幼苗的概率为0.56.
答案 (1)B (2)0.56
【例题3】 有五瓶墨水,其中红色一瓶,蓝色、黑色各两瓶,某同学从中随机任取两瓶,若取得的两瓶中有一瓶是蓝色,求另一瓶是红色或黑色的概率.
解析 设事件A为“其中一瓶是蓝色”,事件B为“另一瓶是红色”,事件C为“另一瓶是黑色”,事件D为“另一瓶是红色或黑色”,
则D=B∪C且B与C互斥,
所以P(A)==,P(AB)==,P(AC)==,
故P(D|A)=P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A)=+=.
规律总结
较复杂事件概率的求法
(1)把该事件分成两个(或多个)互斥的较简单的事件之和,求出这些较简单事件的概率.
(2)再利用P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A)便可求得所求事件的概率,但应注意这个公式在“B与C互斥”这一前提下才成立.
【变式3】 在一个袋子中装有除颜色外完全相同的10个球,其中有1个红球,2个黄球,3个黑球,4个白球,从中依次不放回地摸2个球,则在摸出的第一个球是红球的条件下,摸出的第二个球是黄球或黑球的概率为______.
解析 方法一 设“摸出的第一个球是红球”是事件A,“摸出的第二个球是黄球”是事件B,“摸出的第二个球是黑球”是事件C,则P(A)=,P(AB)==,P(AC)==.所以P(B|A)===,P(C|A)===.所以P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A)=+=.所以所求的概率为.
方法二 因为n(A)=1×C=9,n[(B∪C)∩A]=C+C=5,所以P(B∪C|A)==.所以所求的概率为.
答案
微专题
明易错·误区警示
混淆条件概率P(B|A)与积事件的概率P(AB)致错
【例题】 袋中有6个黄色、4个白色的乒乓球(只有颜色不同),不放回抽取,每次任取一球,取两次,求第二次才取到黄球的概率.
[正解] 设A表示第一次取到白球,B表示第二次取到黄球,C表示第二次才取到黄球,则P(C)=P(AB)=×=.
[易错探因] 求解本题时容易产生如下错误:
设A表示第一次取到白球,B表示第二次取到黄球,C表示第二次才取到黄球,则P(C)=P(B|A)==.
产生错误的原因是不理解P(AB)与P(B|A)的含义,事实上,求P(B|A)时表示第一次抽取结果已知为抽到白球,而求P(AB)时两次抽取都是随机的.
[误区警示] 解题时,先要正确理解并能区分条件概率与积事件的概率,P(AB)表示事件A与B同时发生的概率,而P(B|A)表示在已知事件A发生的条件下,事件B发生的概率,然后正确选择相应的计算公式求解即可.
【练习】 一个盒子中装有4件产品,其中3件一等品、1件二等品,从中取产品两次,每次任取1件,做不放回抽样,若第一次取到的是一等品,求第二次取到一等品的概率.
解析 设事件A为“第一次取到的是一等品”,事件B为“第二次取到的是一等品”,则AB表示“第一次取到一等品,第二次也取到一等品”.
因为P(A)==,P(AB)==,所以在第一次取到一等品的情况下,第二次取到一等品的概率为P(B|A)===.
1.已知P(B|A)=,P(AB)=,则P(A)=( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 由P(B|A)=得P(A)===.故选C项.
2.同时抛掷一枚红骰子和一枚蓝骰子,观察向上的点数,记“红骰子向上的点数小于4”为事件A,“两颗骰子的点数之和等于7”为事件B,则P(B|A)=( )
A. B.
C. D.
答案 D
解析 由题意得n(A)=3×6=18,n(AB)=3,则P(B|A)===.故选D项.
3.随着社会的发展,越来越多的共享资源陆续出现,它们也不可避免地与我们每个人产生密切的关联,逐渐改变着每个人的生活.已知某种型号的共享充电宝循环充电超过500次的概率为,超过1 000次的概率为,现有一个该型号的充电宝已经循环充电超过500次,则其能够循环充电超过1 000次的概率是( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 由题意设事件A为“该充电宝循环充电超过500次”,事件B为“该充电宝循环充电超过1 000次”,则P(A)=,P(B)=,易知P(AB)=P(B)=,所以P(B|A)===×=.故选B项.
4.市场上供应的灯泡中,甲厂产品占70%,乙厂产品占30%,甲厂产品的合格率是95%,乙厂产品的合格率是80%,则从市场上买到一个是甲厂生产的合格灯泡的概率是______.
解析 记事件A为“甲厂产品”,事件B为“合格产品”,
则P(A)=0.7,P(B|A)=0.95,所以P(AB)=P(A)·P(B|A)=0.7×0.95=0.665.
答案 0.665
$$