内容正文:
4.1 条件概率与事件的独立性
4.1.2 乘法公式与全概率公式
第1课时 乘法公式
第四章 概率与统计
[学习目标] 1.掌握条件概率的乘法公式及其推广. 2.会用乘法公式求相应事件的概率.
知识点1 乘法公式及其应用
内容索引
知识点2 乘法公式的推广及应用
课时作业 巩固提升
知识点3 乘法公式的综合应用
课堂达标·素养提升
3
知识点1 乘法公式及其应用
公式P(BA)= ,其中P(A)>0,称为概率的乘法公式.
P(A)P(B|A)
一袋中装10个球, 其中3个黑球、7个白球, 先后两次从中随意各取一球(不放回), 求两次取到的均为黑球的概率.
[解] 设Ai表示事件“第i次取到的是黑球”(i=1,2),则A1A2表示事件“两次取到的均为黑球”. 由题设知P(A1)=,P(A2|A1)=,
于是根据乘法公式, 有P(A1A2)=P(A1)P(A2|A1)=×=.
例1
[变设问1] 在本例条件不变的情况下,求第一次取得黑球,第二次取得白球的概率.
解:用A表示第一次取得黑球,则P(A)=,
用B表示第二次取得白球,则P(B|A)=.
故P(AB)=P(A)P(B|A)=×=.
[变设问2] 在本例条件不变的情况下,两次均取得白球的概率.
解:用Bi表示第i次取得白球,i=1,2,则B1B2表示事件“两次取到的均是白球”.由题意得P(B1)=,P(B2|B1)=.
∴P(B1B2)=P(B1)P(B2|B1)=×=.
乘法公式给出了一种计算“积事件”概率的求法,即当直接计算P(AB)不好计算时,可先求出P(A)及P(B|A)或先求出P(B)及P(A|B),再利用乘法公式P(AB)=P(A)P(B|A)=P(B)P(A|B)求解即可.
思维提升
1.某厂的产品中有4%的废品,在100件合格品中有75件一等品,则在该厂的产品中任取一件是一等品的概率为 .
设A为“任取的一件是合格品”,B为“任取的一件是一等品”.
因为P(A)=1-P()=96%,P(B|A)=75%,且事件B发生时事件A一定发生,
所以P(B)=P(AB)=P(A)P(B|A)=0.96×0.75=0.72.
跟踪训练
0.72
知识点2 乘法公式的推广及应用
乘法公式的推广:
设Ai表示事件,i=1,2,3,且P(A1)>0,P(A1A2)>0,
则P(A1A2A3)= .
其中 表示已知A1与A2都发生时A3发生的概率,
表示A1,A2,A3同时发生的概率.
P(A1)P(A2|A1)P(A3|A1A2)
P(A3|A1A2)
P(A1A2A3)
设某光学仪器厂制造的透镜, 第一次落下时打破的概率为, 若第一次落下未打破, 第二次落下打破的概率为, 若前两次落下未打破, 第三次落下打破的概率为. 试求透镜落下三次而未打破的概率.
例2
[解] 以Ai(i=1,2,3)表示事件“透镜第i次落下打破”,以B表示事件“透镜落下三次而未打破”,则B=,
故有P(B)=P()=P()P(|)P(|)==.
该类问题在概率中被称为“机遇问题”,求解的关键是分清事件之间的互相关系,充分利用P(A1A2A3…An)=P(A1)P(A2|A1)P(A3|A1A2)…P(An|A1A2…)求解.
思维提升
2.10个考签中有4个难签,3个同学参加抽签(不放回),甲先抽,乙再抽,丙
最后抽,则甲、乙、丙都抽到难签的概率为 .
设A,B,C分别表示甲、乙、丙都抽到难签,
则P(ABC)=P(A)P(B|A)P(C|AB)=××=.
跟踪训练
知识点3 乘法公式的综合应用
已知某厂家的一批产品共100件,其中有5件废品.但采购员不知有几件废品,为慎重起见,他对产品进行不放回的抽样检查,如果在被他抽查的5件产品中至少有一件是废品,则他拒绝购买这一批产品.求采购员拒绝购买这批产品的概率.
[分析] 本题可借助对立事件及乘法公式的推广进行求解.
例3
[解] 设Ai={被抽查的第i件产品是废品},i=1,2,3,4,5.
设A={采购员拒绝购买},则A=A1∪A2∪A3∪A4∪A5,从而=,
由题意,得
P()=,P(|)=,P(|)=,
P(|)=,P(|)=.
∴P()=P()
=P(|)P(|)P(|)·P(|)P()
=××××≈0.769 6.
故P(A)=1-P()≈0.230 4.
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.
思维提升
3.某种疾病能导致心肌受损害,若第一次患该病,则心肌受损害的概率为0.3,第一次患病心肌未受损害而第二次再患该病时,心肌受损害的概率为0.6,试求某人患病两次心肌未受损害的概率.
跟踪训练
解:设A1=“第一次患病心肌受损害”,A2=“第二次患病心肌受损害”,
则所求概率为P().
由题意可知:P(A1)=0.3,P(A2|)=0.6.
又P()=1-P(A1)=0.7,
P(|)=1-P(A2|)=0.4,
所以P()=P()P(|)=0.7×0.4=0.28.
〈课堂达标·素养提升〉
1.已知P(B|A)=,P(A)=,则P(AB)等于( )
A. B.
C. D.
P(AB)=P(B|A)·P(A)=×=.
C
2.在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甲厂的合格灯泡的概率是( )
A.0.665 B.0.564
C.0.245 D.0.285
记事件A为“买到一个灯泡为甲厂产品”,事件B为“买到一个合格灯泡”,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.
A
3.若P(B|A)=,则P(|A)= .
P(|A)=1-P(B|A)=1-=.
4.已知6个高尔夫球中有2个不合格,每次取1个,不放回地取两次,则两次
均取到不合格球的概率为 .
法一:所求事件的概率P=×=.
法二:用Ai表示第i次取到不合格球,i=1,2.
则P(A1)=,P(A2|A1)=,
∴P(A1A2)=P(A1)P(A2|A1)=×=.
课时作业 巩固提升
[A组 必备知识练]
1.设P(A|B)=P(B|A)=,P(A)=,则P(B)等于( )
A. B.
C. D.
B
P(AB)=P(A)P(B|A)=×=,
由P(A|B)=,得P(B)==×2=.
2.一个盒子里有7只好的晶体管,5只坏的晶体管,依次不放回地取两次,每次取一只,则第二次才取出好的晶体管的概率为( )
A. B.
C. D.
C
令Ai表示第i次取到好的晶体管,i=1,2,则P()=,P(A2|)=,∴P(A2)=×=.
3.已知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,现随机地从1号箱中取出一球放入2号箱,然后从2号箱中随机取出一球,则两次都取到红球的概率是( )
A. B.
C. D.
C
设从1号箱取到红球为事件A,从2号箱取到红球为事件B,
由题意,可得:P(A)==,P(B|A)==,
则P(AB)=P(B|A)·P(A)=×=,
所以两次都取到红球的概率是.
4.已知P(A)=0.4,P(B)=0.5,P(A|B)=0.6,则P(B|A)为 .
因为P(A|B)=,所以P(AB)=0.3,所以P(B|A)===0.75.
0.75
5.某项射击游戏规定:选手先后对两个目标进行射击,只有两个目标都射中才能过关.某选手射中第一个目标的概率为0.8,继续射击,射中第二个目标的概率为0.5,则这个选手过关的概率为 .
记“射中第一个目标”为事件A,“射中第二个目标”为事件B,
则P(A)=0.8,P(B|A)=0.5.
所以P(AB)=P(B|A)·P(A)=0.8×0.5=0.4,即这个选手过关的概率为0.4.
0.4
6.在空战中,若甲机先向乙机开火,击落乙机的概率为0.2,若乙机未被击落,进行还击,击落甲机的概率为0.3,若甲机亦未被击落,再次进行进攻,击落乙机的概率是0.4,分别计算这三个回合中甲、乙被击落的概率.
解:设“第一个回合中乙机被击落”为事件A,“第二个回合中甲机被击落”为事件B,“第三个回合中乙机被击落”为事件C,则P(A)=0.2,P(B|)=0.3,P(C| )=0.4,
甲机被击落的事件为B,P(B)=P()P(B|)=(1-0.2)×0.3=0.24.
乙机被击落的事件为A+ C,
则P(A+ C)=P(A)+P( C)
=P(A)+P()P(|)P(C| ),
而P(|)=1-P(B|)=1-0.3,
所以P(A+ C)=0.2+(1-0.2)×(1-0.3)×0.4=0.424.
7.一个盒子中有6个白球、4个黑球,从中不放回地每次任取1个,连取2次.
求:(1)第一次取得白球的概率;
(2)第一次、第二次都取得白球的概率;
(3)第一次取得黑球而第二次取得白球的概率.
解:设A表示第一次取得白球, B表示第二次取得白球,则AB表示第一次、第二次都取得白球,
B表示第一次取得黑球,第二次取得白球,
且P(B|A)=,P(B|)==.
(1)P(A)==0.6.
(2)P(AB)=P(A)P(B|A)=×=.
(3)P(B)=P()P(B|)=×=.
[B组 关键能力练]
8.(多选)下列说法中错误的是( )
A.P(B|A)=P(A|B)
B.P((B∪C)|A)=P(B|A)+P(C|A)
C.P(AB)=P(B|A)·P(A)
D.P(B|A)·P(A)≥P(A)+P(B)
ABD
A中,P(A|B)=,P(B|A)=,而P(A)与P(B)不一定相等,故不正确;B中,B,C应为互斥事件,故不正确;C正确;D中,P(B|A)·P(A)=P(AB)≤P(A)+P(B),故不正确.
9.某人从15米高的楼层把一个成熟的椰子扔向地面,第一次未摔裂的概率为0.4,当第一次未摔裂时第二次也未摔裂的概率为0.3.则这个椰子从15米高的楼层扔向地面两次后仍未摔裂的概率是( )
A.0.12 B.0.18
C.0.28 D.0.42
A
设Ai表示第i次扔向地面椰子没有摔裂,i=1,2,则P(A1)=0.4,P(A2|A1)=0.3,
P(A2A1)=P(A1)P(A2|A1)=0.4×0.3=0.12.故这个椰子从15米高的楼层扔向地面两次后仍未摔裂的概率为0.12.
10.6个人用摸彩的方式决定谁得到一张电影票,他们依次摸彩.
(1)已知前两个人都没摸到,则第三个人摸到的概率为 ;
(2)电影票被第3个人摸到的概率为 .
(1)由题意可知,所求概率P=.
(2)设Ai表示电影票被第i个人摸到,i=1,2,3,则
P(A3)=P()P(|)P(A3|)=××=.
11.已知P(A)=0.3,P(B)=0.4,P(A|B)=0.5,则P(B|A∪B)= ,
P(∪|A∪B)= .
由乘法公式,P(AB)=P(A|B)P(B)=0.5×0.4=0.2,
因此P(B|A)===,又因为B⊂(A∪B),所以B∩(A∪B)=B,
从而P(B|A∪B)====,
P(∪|A∪B)=1-P(AB|A∪B)=1-=1-=.
12.设袋中有5个红球,3个黑球,2个白球,试按:(1)有放回抽样;(2)不放回抽样两种方式摸球三次,每次摸得一球,求第三次才摸得白球的概率.
解:设A={第一次未摸得白球},B={第二次未摸得白球},C={第三次摸得白球}.
则事件“第三次才摸得白球”可表示为ABC.
(1)有放回抽样,P(A)=,P(B|A)=,P(C|AB)=,
∴P(ABC)=P(C|AB)P(B|A)P(A)=××=.
(2)无放回抽样,
P(A)=,P(B|A)=,P(C|AB)=,
∴P(ABC)=P(C|AB)P(B|A)P(A)=××=.
[C组 素养培优练]
13.已知在10只晶体管中有2只次品,在其中取两次,每次取一只作不放回抽样.求下列事件的概率:
(1)两只都是正品;
(2)两只都是次品;
(3)正品、次品各一只;
(4)第二次取出的是次品.
解:设Ai={第i次取正品},i=1,2.
(1)两只都是正品,则
P(A1A2)=P(A1)P(A2|A1)=×=.
(2)两只都是次品,则
P()=P()P(|)=×=.
(3)一只是正品,一只是次品,则
P(A1+A2)=P(A1)P(|A1)+P()P(A2|)=×+×=.
(4)第二次取出的是次品,则
P()=P(A1+)=P(A1)P(|A1)+P()P(|)=×+×=.
$$