内容正文:
第3章 概率
3.1 条件概率与事件的独立性
3.1.3 乘法公式
(教师独具内容)
课程标准:结合古典概型,会用乘法公式计算概率.
教学重点:理解并掌握乘法公式.
教学难点:应用乘法公式解决实际问题.
核心素养:1.通过乘法公式的学习培养数学抽象素养和数学运算素养.2.通过应用乘法公式解决问题培养数学建模素养和数学运算素养.
核心概念掌握
核心素养形成
随堂水平达标
目录
课后课时精练
核心概念掌握
P(A)P(B|A)
P(A)P(B|A)·P(C|AB)
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将(1),(2),(3)式推广到n个事件,则有:
若Ai(i=1,2,…,n)为n个随机事件,且P(A1A2…An-1)>0,则P(A1A2…An)=____________________________________________.(4)
(4)式常称为一般概率乘法公式.
若事件Ai(i=1,2,…,n)相互独立,则(4)式变为P(A1A2…An)=P(A1)P(A2)·…·P(An).(5)
由此可知,(5)式实质上是(4)式的一种特殊情形.
P(A1)P(A2|A1)P(A3|A1A2)·…·P(An|A1A2…An-1)
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1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若P(A)>0,则P(AB)=P(A)P(B|A).( )
(2)P(B)=P(A)P(B|A).( )
√
×
0.56
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题型 乘法公式的应用
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.
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【跟踪训练】
在标有1,2,3,4,5这5个数字的卡片里,无放回地抽取两次,一次一张,求:
(1)第一次取到奇数卡片的概率;
(2)已知第一次取到偶数卡片,求第二次取到奇数卡片的概率;
(3)第二次才取到奇数卡片的概率.
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随堂水平达标
1.设A,B是任意两个随机事件,且A⊆B,P(B)>0,则下列各式中正确的是( )
A.P(A)<P(A|B) B.P(A)≤P(A|B)
C.P(A)>P(A|B) D.P(A)≥P(A|B)
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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
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.
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4.一批产品中有4%的次品,而合格品中一等品占45%,从这批产品中任取一件,则该产品是一等品的概率为________.
43.2%
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0.28
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课后课时精练
一、选择题
1.下列式子成立的是( )
A.P(A|B)=P(B|A) B.0<P(B|A)<1
C.P(AB)=P(A)P(B|A) D.P((AB)|B)=P(B|A)
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2.在一次数学测试中,某学校成绩不及格的学生占5%,在及格生中优秀生占80%,则在该学校随机抽取一名学生是优秀生的概率为( )
A.0.04 B.0.76
C.0.8 D.0.95
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3.某食物的致敏率为2%,在对该食物过敏的条件下,嘴周产生皮疹的概率为99%,则某人食用该食物过敏且嘴周产生皮疹的概率为( )
A.1.98% B.0.98%
C.97.02% D.99%
解析 设事件A表示“食用该食物过敏”,事件B表示“嘴周产生皮疹”,则P(A)=2%,P(B|A)=99%,所以某人食用该食物过敏且嘴周产生皮疹的概率为P(AB)=P(A)P(B|A)=2%×99%=1.98%.故选A.
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二、填空题
6.5张彩票中仅有1张中奖彩票,5个人依次摸奖,则第二个人摸到中奖彩票的概率为_____.
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7.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________.
解析 记事件A为“射中第一个目标”,事件B为“射中第二个目标”,则P(A)=0.8,P(B|A)=0.5.所以P(AB)=P(A)P(B|A)=0.8×0.5=0.4.
0.4
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8.第一个袋中有黑球、白球各2只,第二个袋中有黑球、白球各3只.先从第一个袋中任取一球放入第二个袋中,再从第二个袋中任取一球.则第一次取到白球且第二次取到黑球的概率为______.
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三、解答题
9.100件产品中有5件是次品,从中连续无放回地抽取3次,求第三次才取得次品的概率(精确到0.001).
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10.已知口袋中有3个黑球和7个白球,这10个球除颜色外完全相同.
(1)先后两次从中不放回地各摸出一球,求两次摸到的均为黑球的概率;
(2)从中不放回地摸球,每次各摸一球,求第三次才摸到黑球的概率.
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1.设盒中有m只红球,n只白球,每次从盒中任取一只球,看后放回,再放入k只与所取颜色相同的球.若在盒中连取四次,则第一次、第二次取到红球,第
三次、第四次取到白球的概率为_________________________________.
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2.把外形相同的球分装在三个盒子中,每盒10个.其中,第一个盒子中有7个球标有字母A1,3个球标有字母B1;第二个盒子中有红球和白球各5个;第三个盒子中有红球8个,白球2个.试验按如下规则进行:先在第一个盒子中任取一个球,若取得标有字母A1的球,则在第二个盒子中任取一个球;若第一次取得标有字母B1的球,则在第三个盒子中任取一个球,如果第二次取出的是红球,则称试验成功,求试验成功的概率.
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R
知识点 概率的乘法公式
由条件概率的计算公式P(B|A)=eq \f(P(AB),P(A))可知,对于两个事件A,B,若P(A)>0,则P(AB)=____________.(1)
同理,若P(B)>0,则P(AB)=P(B)P(A|B).(2)
我们称公式(1)(2)为概率的乘法公式.
如果三个事件A,B,C不相互独立,一般地,若P(AB)>0,则P(ABC)=_____________________.(3)
2.做一做(请把正确的答案写在横线上)
(1)已知P(B|A)=eq \f(3,4),P(A)=eq \f(1,2),则P(AB)等于_____.
(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________.
eq \f(3,8)
解 设A1表示“第一次患病心肌受损害”,A2表示“第二次患病心肌受损害”,则所求概率为P(eq \o(A,\s\up12(-))1eq \o(A,\s\up12(-))2).
由题意可知,P(A1)=0.3,P(A2|eq \o(A,\s\up12(-))1)=0.6.
又P(eq \o(A,\s\up12(-))1)=1-P(A1)=0.7,P(eq \o(A,\s\up12(-))2|eq \o(A,\s\up12(-))1)=1-P(A2|eq \o(A,\s\up12(-))1)=0.4,
所以P(eq \o(A,\s\up12(-))1eq \o(A,\s\up12(-))2)=P(eq \o(A,\s\up12(-))1)P(eq \o(A,\s\up12(-))2|eq \o(A,\s\up12(-))1)=0.7×0.4=0.28.
【感悟提升】 由条件概率公式P(B|A)=eq \f(P(AB),P(A)),可推导得出乘法公式P(AB)=P(A)P(B|A)(P(A)>0).即要求事件A,B同时发生的概率,需建立缩小的样本空间,再由概率相乘可得.
解 设事件A,B分别表示第一次和第二次取到奇数卡片,则
(1)P(A)=eq \f(3,5).
(2)第一次取出一张偶数卡片,还剩4张卡片,而其中有3张奇数卡片,故此时取一张奇数卡片的概率为eq \f(3,4),即P(B|eq \o(A,\s\up12(-)))=eq \f(3,4).
(3)∵第二次才取到奇数卡片,
∴第一次应取偶数卡片,即第一次eq \o(A,\s\up12(-))发生,故第二次才取到奇数卡片应是eq \o(A,\s\up12(-))与B同时发生,
∴P(eq \o(A,\s\up12(-))B)=P(eq \o(A,\s\up12(-)))P(B|eq \o(A,\s\up12(-)))=eq \f(2,5)×eq \f(3,4)=eq \f(3,10).
解析 因为A⊆B,所以A∩B=A,所以P(A|B)=eq \f(P(AB),P(B))=eq \f(P(A),P(B)),所以P(A)=P(B)P(A|B).又0<P(B)≤1,所以P(A)≤P(A|B).故选B.
解析 记事件A为“从1号箱中取到红球放入2号箱”,事件B为“从2号箱中取到红球”.由题意,知P(A)=eq \f(4,2+4)=eq \f(2,3),P(B|A)=eq \f(3+1,8+1)=eq \f(4,9),所以P(AB)=P(A)P(B|A)=eq \f(2,3)×eq \f(4,9)=eq \f(8,27),所以两次都取到红球的概率为eq \f(8,27).
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(白球与红球大小、形状、质地相同),现随机从1号箱中取出一球放入2号箱,再从2号箱中随机取出一球,则两次都取到红球的概率是( )
A.eq \f(11,27) B.eq \f(11,24)
C.eq \f(8,27)
D.eq \f(3,8)
解析 设A表示“取到的产品是一等品”,B表示“取到的产品是合格品”,则P(A|B)=45%,P(eq \o(B,\s\up12(-)))=4%,∴P(B)=1-P(eq \o(B,\s\up12(-)))=96%,∴P(A)=P(AB)=P(B)P(A|B)=96%×45%=43.2%.
5.已知随机事件A,B,若P(A)=0.7,P(eq \o(B,\s\up12(-)))=0.6,P(eq \o(B,\s\up12(-))|A)=0.6,则P(AB)=________.
解析 ∵P(eq \o(B,\s\up12(-))|A)=0.6,∴P(B|A)=1-P(eq \o(B,\s\up12(-))|A)=0.4.由乘法公式得P(AB)=P(A)·P(B|A)=0.7×0.4=0.28.
解析 显然A错误;0≤P(B|A)≤1,B错误;由P(B|A)=eq \f(P(AB),P(A)),得P(AB)=P(A)P(B|A),C正确;P((AB)|B)=eq \f(P(AB),P(B))=P(A|B),D错误.故选C.
解析 记事件A为“随机抽取的一名学生为及格生”,事件B为“随机抽取的一名学生为优秀生”.因为P(A)=1-P(eq \o(A,\s\up12(-)))=0.95,P(B|A)=0.8,所以P(B)=P(AB)=P(A)P(B|A)=0.95×0.8=0.76.
4.某人忘记了一个电话号码的最后一个数字,只好去试拨,他第一次失败、第二次成功的概率是( )
A.eq \f(1,10)
B.eq \f(1,5)
C.eq \f(4,5)
D.eq \f(9,10)
解析 记事件A为第一次失败,事件B为第二次成功,则P(A)=eq \f(9,10),P(B|A)=eq \f(1,9),所以P(AB)=P(A)P(B|A)=eq \f(1,10).
5.(多选)连续抛掷一枚均匀的骰子两次,观察每次掷出的点数.设事件A表示“第二次掷出的点数为1”,事件B表示“第二次掷出的点数比第一次的小1”,则下列结论正确的是( )
A.P(AB)=eq \f(1,36) B.P(B|A)=eq \f(1,6)
C.P(AB)=eq \f(5,36)
D.P(B|A)=eq \f(5,6)
解析 设第一次掷骰子出现的点数为x,第二次掷骰子出现的点数为y,两次掷骰子的情况为(x,y),共有6×6=36种可能,则事件A中包含的样本点为(1,1),(2,1),(3,1),(4,1),(5,1),(6,1),共6个,事件B中包含的样本点为(2,1),(3,2),(4,3),(5,4),(6,5),共5个,则P(A)=eq \f(6,6×6)=eq \f(1,6),P(B|A)=eq \f(1,6),P(AB)=P(B|A)P(A)=eq \f(1,6)×eq \f(1,6)=eq \f(1,36).故选AB.
解析 记事件Ai为“第i个人摸到中奖彩票”,显然P(A1)=eq \f(1,5),则P(A2)=
P(eq \o(A,\s\up12(-))1A2)=P(eq \o(A,\s\up12(-))1)P(A2|eq \o(A,\s\up12(-))1)=eq \f(4,5)×eq \f(1,4)=eq \f(1,5).
eq \f(1,5)
解析 记Ai为“第i(i=1,2)次取到白球”,则P(A1)=eq \f(1,2),P(eq \o(A,\s\up12(-))2|A1)=eq \f(3,7),由乘法公式得,P(A1eq \o(A,\s\up12(-))2)=P(A1)P(eq \o(A,\s\up12(-))2|A1)=eq \f(1,2)×eq \f(3,7)=eq \f(3,14).
eq \f(3,14)
解 设Ai表示“第i(i=1,2,3)次取得次品”,
B表示“第三次才取得次品”,则B=eq \o(A,\s\up12(-))1eq \o(A,\s\up12(-))2A3,P(B)=P(eq \o(A,\s\up12(-))1eq \o(A,\s\up12(-))2A3)
=P(eq \o(A,\s\up12(-))1)P(eq \o(A,\s\up12(-))2|eq \o(A,\s\up12(-))1)·P(A3|eq \o(A,\s\up12(-))1eq \o(A,\s\up12(-))2)=eq \f(95,100)×eq \f(94,99)×eq \f(5,98)≈0.046.
所以第三次才取得次品的概率约为0.046.
解 设事件Ai表示“第i(i=1,2,3)次摸到的是黑球”,则事件A1A2表示“两次摸到的均为黑球”.
(1)由题意知P(A1)=eq \f(3,10),P(A2|A1)=eq \f(2,9).
根据乘法公式,有P(A1A2)=P(A1)P(A2|A1)=eq \f(3,10)×eq \f(2,9)=eq \f(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eq \f(1,15).
(2)设事件A表示“第三次才摸到黑球”,
则A=eq \o(A,\s\up12(-))1eq \o(A,\s\up12(-))2A3.
由题意知P(eq \o(A,\s\up12(-))1)=eq \f(7,10),P(eq \o(A,\s\up12(-))2|eq \o(A,\s\up12(-))1)=eq \f(6,9),
P(A3|eq \o(A,\s\up12(-))1eq \o(A,\s\up12(-))2)=eq \f(3,8).
根据乘法公式,有P(eq \o(A,\s\up12(-))1eq \o(A,\s\up12(-))2A3)=P(eq \o(A,\s\up12(-))1)·P(eq \o(A,\s\up12(-))2|eq \o(A,\s\up12(-))1)P(A3|eq \o(A,\s\up12(-))1eq \o(A,\s\up12(-))2)=eq \f(7,10)×eq \f(6,9)×eq \f(3,8)=eq \f(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eq \f(7,40).
eq \f(m,m+n)·eq \f(m+k,m+n+k)·eq \f(n,m+n+2k)·eq \f(n+k,m+n+3k)
解析 令Ai为第i(i=1,2,3,4)次取到红球,则P(A1A2eq \o(A,\s\up12(-))3eq \o(A,\s\up12(-))4)=P(A1)P(A2|A1)P(eq \o(A,\s\up12(-))3|A1A2)·P(eq \o(A,\s\up12(-))4|A1A2eq \o(A,\s\up12(-))3)=eq \f(m,m+n)·eq \f(m+k,m+n+k)·eq \f(n,m+n+2k)·eq \f(n+k,m+n+3k).
解 设A=“从第一个盒子中取得标有字母A1的球”,
B=“从第一个盒子中取得标有字母B1的球”,
R=“第二次取出的球是红球”,则容易求得P(A)=eq \f(7,10),P(B)=eq \f(3,10),P(R|A)=eq \f(1,2),P(R|B)=eq \f(4,5).
事件“试验成功”为AR∪BR,又事件AR与事件BR互斥,故由概率的加法公式,得P(AR∪BR)=P(AR)+P(BR)=P(R|A)·P(A)+P(R|B)P(B)=eq \f(1,2)×eq \f(7,10)+eq \f(4,5)×eq \f(3,10)=0.59.
$