内容正文:
第七章 随机变量及其分布
7.1 条件概率与全概率公式
7.1.2 全概率公式
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目录
15分钟对点练
知识点一 全概率公式的应用
1.已知某地市场上供应的灯泡中,甲厂产品占60%,乙厂产品占40%,甲厂产品的合格率是90%,乙厂产品的合格率是80%,则从该地市场上买到一个合格灯泡的概率是( )
A.0.54 B.0.32
C.0.84 D.0.86
解析 从某地市场上购买一个灯泡,设“买到的灯泡是甲厂产品”为事件A,“买到的灯泡是乙厂产品”为事件B,则P(A)=0.6,P(B)=0.4.记事件C表示“从该地市场上买到一个合格灯泡”,则P(C|A)=0.9,P(C|B)=0.8,所以P(C)=P(A)P(C|A)+P(B)P(C|B)=0.6×0.9+0.4×0.8=0.86.故选D.
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2.有朋自远方来,乘火车、船、汽车、飞机来的概率分别为0.3,0.2,0.1,0.4,迟到的概率分别为0.25,0.3,0.1,0.则他迟到的概率为( )
A.0.65 B.0.075
C.0.145 D.0
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3.一个不透明的盒子中有a个红球,b个黑球,若随机地从中取出一个,观察其颜色后放回,并加上同色球c个,再从该盒子中第二次取出一球,求第二次取出的是黑球的概率.
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4.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;
(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1个产品,求取出的这个产品是正品的概率.
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知识点二 *贝叶斯公式的应用
5.已知在自然人群中,男性色盲患者出现的概率为7%,女性色盲患者出现的概率为0.5%.今从男、女人数相等的人群中随机地挑选一人,恰好是色盲患者,则此人是男性的概率是_____.
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6.有3箱同种型号的零件,第1,2,3箱里面分别装有10件、9件、8件,且一等品分别有4件、3件、4件,现在任取一箱,从中不放回地先后取出两个零件.如果先取出的零件是一等品,求它是从第1箱中取出的概率.
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3.某人外出出差,委托邻居给家里盆栽浇一次水,若不浇水,盆栽枯萎的概率为0.8;若浇水,盆栽枯萎的概率为0.15,邻居浇水的概率为0.8,则该人回来盆栽没有枯萎的概率为( )
A.0.785 B.0.72
C.0.765 D.0.67
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4.某企业有智能餐厅A和人工餐厅B,员工甲第一天随机地选择一餐厅用餐,如果第一天去A餐厅,那么第二天去A餐厅的概率为0.7;如果第一天去B餐厅,那么第二天去A餐厅的概率为0.8.则员工甲第二天去A餐厅用餐的概率为( )
A.0.75 B.0.7
C.0.56 D.0.38
解析 设A1=“第1天去A餐厅用餐”,B1=“第1天去B餐厅用餐”,A2=“第2天去A餐厅用餐”,根据题意,得P(A1)=P(B1)=0.5,P(A2|A1)=0.7,P(A2|B1)=0.8,则P(A2)=P(A1)P(A2|A1)+P(B1)P(A2|B1)=0.5×0.7+0.5×0.8=0.75.故选A.
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7.利率的变动会对股价产生一定的影响,根据分析得出,在利率下调的情况下,某股票的股价上涨的概率为0.7,在利率不变的情况下,该股票的股价上涨的概率为0.2,在利率上调的情况下,该股票的股价上涨的概率为0.1.假设利率下调的概率为0.6,利率不变的概率为0.3,则该股票的股价上涨的概率为________.
解析 记事件A为“利率下调”,事件B为“利率不变”,事件C为“利率上调”,事件D为“股价上涨”,则P(A)=0.6,P(B)=0.3,P(C)=0.1,P(D|A)=0.7,P(D|B)=0.2,P(D|C)=0.1,所以P(D)=P(A)P(D|A)+P(B)P(D|B)+P(C)P(D|C)=0.49.
0.49
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三、解答题
9.某次考试准备了A,B,C三份试题,开考前从中随机选择一份作为当场考试试题.试题A和试题B被选上的概率都是0.3,如果试题是A或C,考生甲通过考试的概率都是0.8.如果试题是B,考生甲通过考试的概率是0.6.则考生甲能通过考试的概率是多少?
解 设“考生甲考试题A”为事件A,“考试题B”为事件B,“考试题C”为事件C,“能通过考试”为事件D,由题意知P(A)=P(B)=0.3,P(C)=0.4,P(D|B)=0.6,P(D|A)=P(D|C)=0.8,P(D)=P(A)P(D|A)+P(B)P(D|B)+P(C)P(D|C)=0.3×0.8+0.3×0.6+0.4×0.8=0.74.
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10.已知一所中学中男生人数是女生人数的1.5倍,经调查,男生中爱好运动的占40%,女生中爱好运动的占20%,现随机从这所中学抽取一位学生.
(1)求这位学生爱好运动的概率;
(2)已知这位学生爱好运动,求该学生是男生的概率.
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R
解析 设事件A1表示“他乘火车来”,事件A2表示“他乘船来”,事件A3表示“他乘汽车来”,事件A4表示“他乘飞机来”,事件B表示“他迟到”.由全概率公式得P(B)=eq \o(∑,\s\up12(4),\s\do10(i=1))P(Ai)·P(B|Ai)=0.3×0.25+0.2×0.3+0.1×0.1+0.4×0=0.145.故选C.
解 用A表示第一次取出的是黑球,B表示第二次取出的是黑球,则B=AB+eq \o(A,\s\up12(-))B.
由题意可得P(A)=eq \f(b,a+b),P(B|A)=eq \f(b+c,a+b+c),P(eq \o(A,\s\up12(-)))=eq \f(a,a+b),P(B|eq \o(A,\s\up12(-)))=eq \f(b,a+b+c).
所以由全概率公式有P(B)=P(A)P(B|A)+P(eq \o(A,\s\up12(-)))P(B|eq \o(A,\s\up12(-)))=eq \f(b,a+b)·eq \f(b+c,a+b+c)+eq \f(a,a+b)·eq \f(b,a+b+c)=eq \f(b,a+b).
解 (1)从甲箱中任取2个产品的样本点数为Ceq \o\al(2,8)=28,这2个产品都是次品的样本点数为Ceq \o\al(2,3)=3.
所以从甲箱中任取2个产品,这2个产品都是次品的概率为eq \f(3,28).
(2)设事件A为“从乙箱中取1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(B1)=2,5)eq \f(C,Ceq \o\al(2,8))
=eq \f(5,14),P(B2)=1,5)eq \f(CCeq \o\al(1,3),Ceq \o\al(2,8))
=eq \f(15,28),P(B3)=2,3)eq \f(C,Ceq \o\al(2,8))
=eq \f(3,28),
P(A|B1)=eq \f(6,9)=eq \f(2,3),P(A|B2)=eq \f(5,9),P(A|B3)=eq \f(4,9),
所以P(A)=P(B1)P(A|B1)+P(B2)P(A|B2)+P(B3)P(A|B3)=eq \f(5,14)×eq \f(2,3)+eq \f(15,28)×eq \f(5,9)+eq \f(3,28)×eq \f(4,9)=eq \f(7,12).
解析 以事件A表示“选出的是男性”,则事件eq \o(A,\s\up12(-))表示“选出的是女性”,以事件H表示“选出的人是色盲患者”.由题意,知P(A)=P(eq \o(A,\s\up12(-)))=eq \f(1,2),P(H|A)=7%,P(H|eq \o(A,\s\up12(-)))=0.5%.
由贝叶斯公式可知,此色盲患者是男性的概率为P(A|H)=eq \f(P(AH),P(H))
=eq \f(P(A)P(H|A),P(A)P(H|A)+P(\o(A,\s\up12(-)))P(H|\o(A,\s\up12(-))))=eq \f(\f(1,2)×7%,\f(1,2)×7%+\f(1,2)×0.5%)=eq \f(14,15).
eq \f(14,15)
解 根据题意,设Ai=“抽取的零件为第i箱的零件”(i=1,2,3),B=“先取出的零件是一等品”,则P(A1)=P(A2)=P(A3)=eq \f(1,3),
P(B|A1)=eq \f(4,10)=eq \f(2,5),P(B|A2)=eq \f(3,9)=eq \f(1,3),
P(B|A3)=eq \f(4,8)=eq \f(1,2),
由贝叶斯公式可知,
P(A1|B)=eq \f(P(A1B),P(B))=eq \f(P(A1)P(B|A1),P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)+P(A3)P(B|A3))
=eq \f(\f(1,3)×\f(2,5),\f(1,3)×\f(2,5)+\f(1,3)×\f(1,3)+\f(1,3)×\f(1,2))=eq \f(12,37),
即如果先取出的零件是一等品,那么它是从第1箱中取出的概率是eq \f(12,37).
一、选择题
1.设A,B为两事件,已知P(B)=0.4,P(A)=0.5,P(B|A)=0.3,则P(B|eq \o(A,\s\up12(-)))=( )
A.0.3
B.0.4
C.0.5
D.0.6
解析 由P(A)=0.5,得P(eq \o(A,\s\up12(-)))=0.5,由P(B)=P(A)P(B|A)+P(eq \o(A,\s\up12(-)))P(B|eq \o(A,\s\up12(-))),即0.4=0.5×0.3+0.5P(B|eq \o(A,\s\up12(-))),所以P(B|eq \o(A,\s\up12(-)))=0.5.故选C.
2.袋中有a个白球和b个黑球,不放回摸球两次,则第二次摸出白球的概率为( )
A.eq \f(b,a+b) B.eq \f(a,(a+b)2)
C.eq \f(a2,(a+b)2)
D.eq \f(a,a+b)
解析 分别记A,B为第一次、第二次摸到白球,由全概率公式,得P(B)=P(A)P(B|A)+P(eq \o(A,\s\up12(-)))P(B|eq \o(A,\s\up12(-)))=eq \f(a,a+b)·eq \f(a-1,a+b-1)+eq \f(b,a+b)·eq \f(a,a+b-1)=eq \f(a,a+b).
解析 记事件A为“盆栽没有枯萎”,事件W为“邻居给盆栽浇水”,由题意可得P(W)=0.8,P(eq \o(W,\s\up12(-)))=0.2,P(eq \o(A,\s\up12(-))|eq \o(W,\s\up12(-)))=0.8,P(eq \o(A,\s\up12(-))|W)=0.15,由全概率公式可得P(eq \o(A,\s\up12(-)))=P(W)P(eq \o(A,\s\up12(-))|W)+P(eq \o(W,\s\up12(-)))P(eq \o(A,\s\up12(-))|eq \o(W,\s\up12(-)))=0.8×0.15+0.2×0.8=0.28,由对立事件的概率公式可得P(A)=1-P(eq \o(A,\s\up12(-)))=1-0.28=0.72.故选B.
5.[多选]甲罐中有5个红球,2个白球,3个黑球,乙罐中有4个红球,3个白球,3个黑球,先从甲罐中随机取出一球放入乙罐,分别以A1,A2,A3表示由甲罐取出的球是红球、白球和黑球的事件;再从乙罐中随机取出一个球,以B表示由乙罐取出的球是红球的事件,则下列结论正确的是( )
A.P(B|A1)=eq \f(5,11)
B.P(A3B)=eq \f(6,55)
C.P(B)=eq \f(2,5)
D.P(A1|B)=eq \f(5,9)
解析 P(A1)=eq \f(5,10)=eq \f(1,2),P(A2)=eq \f(2,10)=eq \f(1,5),P(A3)=eq \f(3,10),P(B|A1)=eq \f(5,11),P(B|A2)=eq \f(4,11),P(B|A3)=eq \f(4,11),A正确;P(A3B)=P(A3)·P(B|A3)=eq \f(3,10)×eq \f(4,11)=eq \f(6,55),B正确;P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)+P(A3)·P(B|A3)=eq \f(1,2)×eq \f(5,11)+eq \f(1,5)×eq \f(4,11)+eq \f(3,10)×eq \f(4,11)=eq \f(9,22),C错误;P(A1|B)=eq \f(P(A1B),P(B))=eq \f(P(A1)P(B|A1),P(B))=eq \f(\f(1,2)×\f(5,11),\f(9,22))=eq \f(5,9),D正确.故选ABD.
二、填空题
6.已知P(eq \o(A,\s\up12(-)))=eq \f(1,3),P(eq \o(B,\s\up12(-))|A)=eq \f(1,2),P(B|eq \o(A,\s\up12(-)))=eq \f(1,4),则P(B)=________.
解析 由题意知,P(A)=1-P(eq \o(A,\s\up12(-)))=eq \f(2,3),P(eq \o(B,\s\up12(-))A)=P(A)P(eq \o(B,\s\up12(-))|A)=eq \f(2,3)×eq \f(1,2)=eq \f(1,3),P(BA)=P(A)-P(eq \o(B,\s\up12(-))A)=eq \f(2,3)-eq \f(1,3)=eq \f(1,3),P(Beq \o(A,\s\up12(-)))=P(eq \o(A,\s\up12(-)))P(B|eq \o(A,\s\up12(-)))=eq \f(1,3)×eq \f(1,4)=eq \f(1,12),则P(B)=P(BA)+P(Beq \o(A,\s\up12(-)))=eq \f(1,3)+eq \f(1,12)=eq \f(5,12).
eq \f(5,12)
8.某家公司有三台机器A1,A2,A3生产同一种产品,生产量分别占总产量的eq \f(1,2),eq \f(1,3),eq \f(1,6),且其产品的不良率分别各占其产品量的2%,1.2%,1%,任取公司的一件产品,则其为不良品的概率为______;若已知此产品为不良品,则此产品由A1所生产的概率为______.
eq \f(47,3000)
eq \f(30,47)
解析 记事件A1′为“该产品是A1生产的”,事件A2′为“该产品是A2生产的”,事件A3′为“该产品是A3生产的”,事件B为“该产品为不良品”,由全概率公式,得P(B)=P(A1′)P(B|A1′)+P(A2′)P(B|A2′)+P(A3′)P(B|A3′)=eq \f(1,2)×2%+eq \f(1,3)×1.2%+eq \f(1,6)×1%=eq \f(47,3000).若此产品为不良品,则由贝叶斯公式,得此产品由A1所生产的概率为P(A1′|B)=eq \f(P(A1′B),P(B))=eq \f(P(A1′)P(B|A1′),P(B))=eq \f(\f(1,2)×2%,\f(47,3000))=eq \f(30,47).
解 (1)设女生人数占学生中的比例为a,则男生人数占学生中的比例为1.5a,故a+1.5a=1,得a=0.4.
设事件A=“抽到男生”,事件eq \o(A,\s\up12(-))=“抽到女生”,事件B=“爱好运动”,
故P(A)=0.6,P(eq \o(A,\s\up12(-)))=0.4,
因为男生中爱好运动的占40%,女生中爱好运动的占20%,
所以P(B|A)=0.4,P(B|eq \o(A,\s\up12(-)))=0.2,
由全概率公式,得P(B)=P(A)P(B|A)+P(eq \o(A,\s\up12(-)))P(B|eq \o(A,\s\up12(-)))=0.6×0.4+0.4×0.2=0.32.
(2)“如果这位学生爱好运动,该学生是男生的概率”即为在B发生的条件下,A发生的概率,即
P(A|B)=eq \f(P(AB),P(B))=eq \f(P(A)P(B|A),P(B))=eq \f(0.6×0.4,0.32)=0.75.
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