内容正文:
赢在微点 高考复习顶层设计 数学 名师划重点
第十章
计数原理、概率、随机变量及其分布
第六节
第十章 计数原理、概率、随机变量及其分布
事件的相互独立性、条件概率
与全概率公式
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课
标
要
求
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三
年
考
情
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基础/梳理自测
赢在微点 数学 大一轮
第一部分
——回扣知识
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6
回|归|教|材
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基|础|自|测
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考点/精研突破
赢在微点 数学 大一轮
第二部分
——考向探究
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考点一
相互独立事件的概率
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考点二
条件概率
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考点三
全概率公式
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解
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把握高考微点,实现素能提升
完成——微练(八十五)
本部分内容讲解结束
1.结合有限样本空间,了解相互独立事件、条件概率的含义.
2.结合古典概型,了解随机事件的独立性与条件概率的关系,能利用独立性、乘法公式、全概率公式计算概率.
2022
2023
2024
全国Ⅰ卷
T20
T21
全国Ⅱ卷
T19
T12
T18
重点提示:相互独立事件、条件概率、全概率公式、贝叶斯公式
1.相互独立事件
(1)概念:对任意两个事件A与B,如果P(AB)=__________成立,则称事件A与事件B相互独立,简称为独立.
(2)性质:若事件A与B相互独立,那么A与________,与________,与也都相互独立.
P(A)P(B)
B
2.条件概率
(1)概念:设A,B为两个随机事件,且P(A)>0,称__________________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.
(2)两个公式
①利用古典概型:P(B|A)=________;
②概率的乘法公式:P(AB)=________________.
P(B|A)=
P(A)P(B|A)
3.全概率公式
一般地,设A1,A2,…,An是一组两两互斥的事件,A1∪A2∪…∪An=Ω,且P(Ai)>0,i=1,2,…,n,则对任意的事件B⊆Ω,有P(B)=
__________________,称此公式为全概率公式.
(Ai)P(B|Ai)
【常用结论】
1.如果事件A1,A2,…,An相互独立,那么这n个事件同时发生的概率等于每个事件发生的概率的积,即P(A1A2…An)=P(A1)P(A2)…P(An).
2.条件概率公式P(B|A)==,其中n(A)为事件A包含的样本点数,n(AB)为事件AB包含的样本点数.
(1)若事件A,B互斥,则P(B|A)=1.( )
×
若事件A,B互斥,则P(B|A)=0.
(2)若A,B相互独立,且P(A)=0.5,P(B)=0.4,则A,B都不发生的概率为0.3.( )
√
因为A,B相互独立,P(A)=0.5,P(B)=0.4,所以P()=0.5,P()=0.6,所以P()=0.5×0.6=0.3.
(3)抛掷2枚质地均匀的硬币,“第1枚为正面向上”为事件A,“第2枚为正面向上”为事件B,则A,B相互独立.( )
(4)若事件A1与A2是对立事件,则对任意的事件B⊆Ω,都有P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2).( )
√
√
2.(人A必二P253 练习T3改编)天气预报报道:元旦假期甲地的降雨概率是0.2,乙地的降雨概率是0.3.假定在这段时间内两地是否降雨相互之间没有影响,则这两地中恰有一个地方降雨的概率为( )
A.0.2 B.0.3 C.0.38 D.0.56
设“甲地降雨”为事件A,“乙地降雨”为事件B,则两地中恰有一地降雨为事件A+B,所以P(A+B)=P(A)+P(B)=P(A)P()+P()P(B)=0.2×0.7+0.8×0.3=0.38.
3.(人A选三P48T3改编)已知盒中装有3个红球、2个白球、5个黑球,它们大小形状完全相同,现需一个红球,甲每次从中任取一个不放回,
则他在第一次拿到白球的条件下,第二次拿到红球的概率为________.
设A=“甲第一次拿到白球”,B=“甲第二次拿到红球”,则P(AB)==,P(A)==,所以P(B|A)==.
4.已知P(A)=,P()=,P(B|A)=,P(B|)=,则P(B)=________.
P(B)=P(A)P(B|A)+P()P(B|)=×+×=.
角度1 相互独立事件的判断
【例1】 (多选题)(2025·滁州模拟)已知A,B为两个随机事件,且P(A)=0.4,P(B)=0.6,则( )
A.P(A+B)<1
B.若A,B为互斥事件,则P(AB)=0
C.若P(AB)=0.24,则A,B为相互独立事件
D.若A,B为相互独立事件,则P()=P(AB)
若A,B为互斥事件,又P(A)+P(B)=1,则A∩B=∅且A+B=Ω,故P(A+B)=1,P(AB)=0,故A错误,B正确;若P(AB)=0.24,即P(AB)=P(A)P(B),故A,B为相互独立事件,故C正确;若A,B为相互独立事件,则,也相互独立,即P()=P()P(),又P()=0.6,P()=0.4,所以P(AB)=0.4×0.6=P()P(),故P()=P(AB),故D正确.
[规律方法] 相互独立事件的判断方法
(1)定义法:由事件本身的性质直接判定两个事件发生是否相互影响.
(2)充要条件法:事件A,B相互独立的充要条件是P(AB)=P(A)P(B).
【训练1】 (多选题)甲、乙两个口袋中装有除了编号不同以外其余完全相同的号签.其中,甲袋中有编号为1,2,3的三个号签;乙袋有编号为1,2,3,4,5,6的六个号签.现从甲、乙两袋中各抽取1个号签,从甲、乙两袋抽取号签的过程互不影响.记事件A:从甲袋中抽取号签1;事件B:从乙袋中抽取号签6;事件C:抽取的两个号签和为3;事件D:抽取的两个号签编号不同.则下列选项中,正确的是( )
A.P(AB)= B.P(C)=
C.事件A与事件C相互独立 D.事件A与事件D相互独立
对于A,事件A,B相互独立,P(AB)=P(A)P(B)=×=,A正确;对于B,样本点为(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6),共18种,事件C包括(1,2),(2,1)2种情况,P(C)==,B正确;对于C,由P(AC)=≠×=P(A)P(C),得事件A,C不相互独立,C错误;对于D,由P(AD)==×=P(A)P(D),得事件A,D相互独立,D正确.
角度2 相互独立事件的概率
【例2】 (2024·山西太原二模)某产品需要通过两类质量检验才能出货.已知该产品第一类检验单独通过率为,第二类检验单独通过率为p(0<p<1),规定:第一类检验不通过则不能进入第二类检验,每类检验未通过可修复后再检验一次,修复后无需从头检验,通过率不变且每类检验最多两次,且各类检验间相互独立.若该产品能出货的概率为,则p=( )
A. B. C. D.
设Ai表示第i次通过第一类检验,Bi表示第i次通过第二类检验(i=1,2),由题意得P(A1B1+1A2B1+A11B2+1A21B2)=,即p+×p+×(1-p)p+××(1-p)p=,解得p=或p=(舍去).故选C.
[规律方法] 求相互独立事件的概率求解方法
(1)相互独立事件同时发生的概率等于他们各自发生的概率之积.
(2)当正面计算较复杂或难以入手时,可从其对立事件入手计算.
【训练2】 (2025·宁波调研)投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏.晋代在广泛开展投壶活动中,对投壶的壶也有所改进,即在壶口两旁增添两耳,因此在投壶的花式上就多了许多名目,如“贯耳(投入壶耳)”.每一局投壶,每一位参赛者各有四支箭,投入壶口一次得1分,投入壶耳一次得2分.现有甲、乙两人进行投壶比赛(两人投中壶口、壶耳是相互独立的),甲四支箭已投完,共得3分,乙投完2支箭,目前只得1分,乙投中壶口的概率为,投中壶耳的概率为.四支箭投完,以得分多者赢.则乙赢得这局比赛的概率为________.
由题意,若乙要赢得这局比赛,按照乙第三支箭的情况可分为两类:①第三支箭投中壶口,第四支箭必须投入壶耳,其概率为P1=×=.②第三支箭投入壶耳,第四支箭投入壶口、壶耳均可,其概率为P2=×=.所以乙赢得这局比赛的概率为P=P1+P2=+=.
【例3】 某地开展党史知识竞赛活动,以党支部为单位参加比赛,某党支部在5道党史题中(包含3道选择题和2道填空题)不放回地依次随机抽取2道题作答,设事件A为“第1次抽到选择题”,事件B为“第2次抽
到选择题”,则P(B|A)=________.
解法一(定义法):P(A)==,P(AB)== ,由条件概率公式可得P(B|A)===.
解法二(样本点数法):不放回地依次随机抽取2道题作答,样本空间有5×4=20 个样本点,n(A)=3×4=12,n(AB)=3×2=6,所以P(B|A)===.
解法三(缩小样本空间法):第1次抽到选择题后,第二次再抽一道题,其样本空间有4个样本点,满足事件B 的样本点有2个,所以P(B|A)==.
[规律方法] 条件概率的求解方法
【训练3】 (1)(2023·全国甲卷)某地的中学生中有60%的同学爱好滑冰,50%的同学爱好滑雪,70%的同学爱好滑冰或爱好滑雪.在该地的中学生中随机调查一位同学,若该同学爱好滑雪,则该同学也爱好滑冰的概率为( )
A.0.8 B.0.6 C.0.5 D.0.4
令事件A,B分别表示该学生爱好滑冰、该学生爱好滑雪,事件C表示该学生爱好滑雪的条件下也爱好滑冰,则P(A)=0.6,P(B)=0.5,P(AB)=P(A)+P(B)-0.7=0.4,所以P(C)=P(A|B)===0.8.
(2)从包含男生甲、乙,女生丙的5名男生和2名女生中任选3人参加学校组织的演讲比赛,则在男生甲被选中的条件下,男生乙和女生丙至少一人被选中的概率是( )
A. B. C. D.
解法一:设男生甲被选中为事件A,男生乙和女生丙至少一人被选中为事件B,则P(B|A)====.
解法二:在男生甲被选中的情况下,基本事件总数为C=15,其中男生乙和女生丙都没有被选中的基本事件数为C=6,所以所求概率为1-=.
【例4】 (2025·河北石家庄模拟)玻璃杯整箱出售,共3箱,每箱20只.假设各箱含有0,1,2只残次品的概率分别为0.8,0.1,0.1.一顾客欲购买一箱玻璃杯,在购买时,售货员随意取一箱,而顾客随机查看4只玻璃杯,若无残次品,则买下该箱玻璃杯;否则不买.设事件A表示“顾客买下所查看的一箱玻璃杯”,事件Bi表示“箱中恰好有i(i=0,1,2)只残次品”.求:
(1)顾客买下所查看的一箱玻璃杯的概率;
由题设可知,P(B0)=0.8,P(B1)=0.1,P(B2)=0.1,且P(A|B0)=1,P(A|B1)==,P(A|B2)==,所以P(A)=P(B0)P(A|B0)+P(B1)P(A|B1)+P(B2)·P(A|B2) =0.8×1+0.1×+0.1×=,即顾客买下所查看的一箱玻璃杯的概率是.
(2) 在顾客买下的一箱玻璃杯中,没有残次品的概率.
因为P(B0|A)===,所以在顾客买下的一箱玻璃杯中,没有残次品的概率是.
[规律方法] 利用全概率公式求解概率的步骤
【训练4】 书架上放有2本语文书和3本数学书,学生甲先随机取走2本书,学生乙再在剩下的书中随机取走1本书.已知甲至少取走了1本数
学书,则乙取走语文书的概率为________.
记2本语文书为a,b,3本数学书为1,2,3,则甲至少取走了1本数学书包含的样本点有:(a,1),(a,2),(a,3),(b,1),(b,2),(b,3),(1,2),(2,3),(1,3),共9个.设“甲至少取走了1本数学书的情况下甲取走i 本数学书”为事件Ai(i=1,2),“乙取走语文书”为事件B,则事件A1 包含(a,1),(a,2),(a,3),(b,1),(b,2),(b,3),共6个样本点,故P(A1)==,P(B|A1)=,同理可得P(A2)=,P(B|A2)=,则P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)=×+×=.
【微点拓展】
两个条件概率之间的关系——贝叶斯公式
*贝叶斯公式:设A1,A2,…,An是一组两两互斥的事件,A1∪A2∪…∪An=Ω,且P(Ai)>0,i=1,2,…,n,则对任意的事件B⊆Ω,P(B)>0,有P(Ai|B)==,i=1,2,…,n.
【典例】 随着城市经济的发展,早高峰问题越发严重,上班族需要选择合理的出行方式.某公司员工小明上班出行方式有三种,早上他选择自驾,坐公交车,骑共享单车的概率分别为,,,而他自驾,坐公交车,骑共享单车迟到的概率分别为,,,结果某天他迟到了,在此条件下,他自驾去上班的概率是________.
解法一:由题意设事件A表示“自驾”,事件B表示“坐公交车”,事件C表示“骑共享单车”,事件D“表示迟到”,则P(A)=P(B)=P(C)=,P(D|A)=,P(D|B)=,P(D|C)=;P(D)=P(A)P(D|A)+P(B)P(D|B)+P(C)P(D|C)=×,小明迟到了,由贝叶斯公式得他自驾去上班的概率是P(A|D)====.
解法二:在迟到的条件下,他自驾去上班的概率P==.
【微练】 (1)某校高一(1)班有学生40人,其中共青团员15人,全班分成4个小组,第一组有学生10人,共青团员4人,从该班任选一人做学生代
表.已知选到的是共青团员,求他是第一组学生的概率________.
设事件A表示“选到第一组学生”,事件B表示“选到共青团员”,由题意,P(A)==,P(B|A)==,P(B)==,所以“已知选到的是共青团员,则他是第一组学生的概率”为==.
(2)某人从保山到昆明,可以乘坐高铁、客车、飞机三种交通工具,出行方式如下表,
交通工具
高铁
客车
飞机
乘坐概率
迟到概率
0.1
0.3
0.3
某人已迟到,则他乘坐飞机迟到的概率为____________.
0.25
由题意知,所求概率P==0.25.
$$