内容正文:
专题7.1 条件概率与全概率公式(举一反三讲义)
【人教A版】
【题型1 条件概率的计算】 1
【题型2 条件概率性质的应用】 3
【题型3 利用全概率公式求概率】 6
【题型4 利用贝叶斯公式求概率】 8
【题型5 条件概率与全概率公式的综合应用】 10
【题型6 条件概率与其他知识综合】 13
知识点1 条件概率
1.条件概率
(1)条件概率的定义
一般地,设A,B为两个随机事件,且P(A)>0,我们称P(B|A)=为事件A发生的条件下,事件B发生的条件概率,简称条件概率.
(2)性质
设P(A)>0,Ω为样本空间,则
①P(B|A)∈[0,1],P(Ω|A)=1;
②如果B和C是两个互斥事件,则P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A);
③设和B互为对立事件,则P()=1-P(B|A).
2.概率的乘法公式
由条件概率的定义,对任意两个事件A与B,若P(A)>0,则P(AB)=P(A)·P(B|A).
3.求条件概率的常用方法
(1)定义法:P(B|A)=.
(2)样本点法:P(B|A)=.
【题型1 条件概率的计算】
【例1】(24-25高二下·四川广元·期末)已知事件和满足,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】利用概率的乘法公式求出的值,再利用条件概率公式可求得的值.
【解答过程】由概率的乘法公式可得,
由条件概率公式可得.
故选:B.
【变式1-1】(24-25高二下·北京东城·期末)为改善人口结构,我国自2021年5月31日起实施三胎政策,假定生男孩和生女孩是等可能的,现考虑恰有3个小孩的家庭,如果已经知道这个家庭有女孩,那么这3个小孩都是女孩的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】由条件概率公式计算求解即可.
【解答过程】解:根据题意,设样本空间为,则(女女女),(女女男),(女男女),(男女女),(女男男),(男女男),(男男女),(男男男),共8个样本,
记事件为“这个家庭有女孩”,事件为“三个孩子均为女孩”,
由(女女女),(女女男),(女男女),(男女女),(女男男),(男女男),(男男女),
所以,,
所以.
故选:A.
【变式1-2】(24-25高二下·河北石家庄·期末)已知随机事件、满足,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】根据条件概率公式,结合和事件概率公式进行求解即可.
【解答过程】因为,
所以有,
因此,
故选:A.
【变式1-3】(25-26高三上·四川成都·月考)同时投掷两枚质地均匀的骰子,设事件A为第一枚骰子投出的点数为奇数,事件B为两枚骰子点数之和为6,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】分别算出,,结合公式即可求解.
【解答过程】同时投掷两枚质地均匀的骰子,设两枚骰子投出的点数构成有序数对,则总共有种可能,
所以事件包含的样本点个数有个,
所以,
事件包含的基本事件有:,
所以,
所以.
故选:A.
【题型2 条件概率性质的应用】
【例2】(24-25高二下·陕西西安·月考)下列说法正确的是( )
A. B.是可能的
C. D.
【答案】B
【解题思路】利用条件概率公式及概率的性质判断各项的正误可得答案.
【解答过程】对于A,由,当,则,故A错误;
对于B,当事件A包含事件时,,
则此时,故B正确;
对于C,,如:当A或B为不可能事件时,,故C错误;
对于D,由,故D错误.
故选:B.
【变式2-1】(24-25高二下·安徽合肥·期末)已知随机事件A,B,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】先利用条件概率的性质得,再利用条件概率公式求得,最后利用对立事件概率公式求解即可.
【解答过程】因为,所以,
所以,所以,
所以.
故选:C.
【变式2-2】(24-25高二下·江苏淮安·月考)已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】由概率的乘法公式可求得的值.
【解答过程】由概率的乘法公式可得.
故选:C.
【变式2-3】(24-25高二下·安徽马鞍山·期末)假设A,B是两个事件,且,,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】根据概率的性质以及条件概率公式即可判断ABC;举例判断D.
【解答过程】对于A,由于,则,A正确;
对于B,由于,,而,不一定相等,故不一定成立,B错误;
对于C,当相互独立时,,而,则,C错误;
对于D,不妨举例抛掷一枚质地均匀的骰子,设A:向上点数为偶数,B:向上点数不小于4,
则,,则,D错误,
故选:A.
知识点2 全概率公式
1.全概率公式及应用
(1)全概率公式
一般地,设A1,A2,…,An是一组两两互斥的事件,=Ω,且P(Ai)>0,i=1,2, …,n,则对任意的事件,有P(B)=·P(B|Ai).我们称此公式为全概率公式.
(2)全概率公式的意义
全概率公式的意义在于,当直接计算事件B发生的概率P(B)较为困难时,可以先找到样本空间Ω的一个划分Ω=,A1,A2,…,An两两互斥,将A1,A2,…,An看成是导致B发生的一组原因,这样事件B就被分解成了n个部分,分别计算P(),P(),…,P(),再利用全概率公式求解.
2.贝叶斯公式
设A1,A2,…,An是一组两两互斥的事件,=Ω,且P(Ai)>0,i=1,2, …,n,则对任意的事件,P(B)>0,有.
贝叶斯公式是在条件概率的基础上寻找事件发生的原因,在运用贝叶斯公式时,一般已知和未知条件如下:
(1)A的多种情况中到底哪种情况发生是未知的,但是每种情况发生的概率已知,即P(Ai)已知;
(2)事件B是已经发生的确定事实,且A的每种情况发生的条件下B发生的概率已知,即P(B|Ai)已知;
(3)P(B)未知,需要使用全概率公式计算得到;
(4)求解的目标是用A的某种情况Ai的无条件概率求其在B发生的条件下的有条件概率P(Ai|B).
3.利用全概率公式的解题思路
(1)按照确定的标准,将一个复合事件分解为若干个互斥事件Ai(i=1,2,…,n);
(2)求P(Ai)和所求事件B在各个互斥事件Ai发生条件下的概率P(B|Ai);
(3)代入全概率公式计算.
【注】
1.全概率公式为概率论中的重要公式,它将对一个复杂事件A的概率的求解问题,转化为了在不同情况下发生的简单事件的概率的求和问题.
【题型3 利用全概率公式求概率】
【例3】(24-25高二下·宁夏·期末)最近感冒频发,某任同学家中常备三种感冒药,分别为金花清感颗粒盒、莲花清瘟胶囊盒、感冒灵颗粒盒.若这三类药物能治愈感冒的概率分别为,,,他感冒时,随机从这几盒药物里选择一盒服用,则感冒被治愈的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据题意,利用全概率公式即可求解.
【解答过程】设随机从这几盒药物里选择一盒,取到金花清感颗粒为事件,取到莲花清瘟胶囊为事件,取到感冒灵颗粒为事件,感冒被治愈为事件,
则,,,
,,,
所以感冒被治愈的概率为
.
故选:D.
【变式3-1】(24-25高二下·宁夏·期中)某学校组织数学竞赛活动,准备了两组题目分别放在A,B两个箱子中.A箱中有4道代数题和2道几何题,B箱中有3道代数题和3道几何题.参赛选手先在两个箱子中任选一个箱子,然后从选中的箱子中依次抽取2道题(不放回)作答.若乙同学选择A箱,答题结束后工作人员失误将乙抽取的题目放回了B箱,接着丙同学选择从B箱抽取题目,则丙抽取的2道题中至少有一道代数题的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】先设出事件,依题分别求出和,和,利用全概率公式计算即可.
【解答过程】设事件为“丙从箱中抽取的2道题中至少有一道代数题”,
事件为“乙从箱中取出2道代数题”,则,
事件为“乙从箱中取出1道代数题和1道几何题”,则,
事件为“乙从箱中取出2道几何题”,则,
当发生时,箱中有5道代数题和3道几何题,则;
当发生时,箱中有4道代数题和4道几何题,则;
当发生时,箱中有3道代数题和5道几何题,则.
由全概率公式可得
.
故选:D.
【变式3-2】(24-25高二下·江苏南通·月考)有3台车床加工同一型号的零件,第1、2、3台加工的次品率分别为3%、5%、9%,加工出来的零件混放在一起.已知第1、2、3台车床加工的零件数占比为,若从中任取一个零件,则这个零件是次品的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】由题意及全概率公式可得答案.
【解答过程】依题意,设事件为“零件为第i台车床加工”(1,2,3),事件B为“零件为次品”.
由全概率公式:
.
故选:A.
【变式3-3】(24-25高二下·湖南株洲·期中)某公司升级了智能客服系统,当输入的问题表达清晰时,智能客服的回答被采纳的概率为,当输入的问题表达不清晰时,智能客服的回答被采纳的概率为.已知输入的问题表达不清晰的概率为.则智能客服的回答被采纳的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】由全概率公式计算可得.
【解答过程】设输入的问题表达清晰为事件A,回答被采纳为事件,
则,,,,
根据全概率公式,.
故选:B.
【题型4 利用贝叶斯公式求概率】
【例4】(24-25高二下·江苏南京·期末)已知在所有男子中有5%患有色盲症,在所有女子中有0.3%患有色盲症,随机抽一人发现患色盲症,其为男子的概率为(设男子和女子的人数相等)( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】设事件“男子”,事件“女子”,事件“这个人色盲”结合题意得到,,且和,结合贝叶斯概率公式,即可求解.
【解答过程】设事件“男子”,事件“女子”,事件“这个人色盲”,
由题意得,,且,
所以.
故选:C.
【变式4-1】(24-25高二下·湖北武汉·期末)为减少早高峰学生上学迟到现象的发生,某学校对所有学生上学的出行方式进行了调查,结果显示有的学生乘坐公共交通工具,有的学生乘坐私家车,有的学生选择骑行或步行.在乘坐公共交通工具出行的学生中有的人迟到,在乘坐私家车出行的学生中有的人迟到,在骑行或步行出行的学生中有的人迟到.以频率估计概率,从该校随机选择一名学生,若他迟到了,则这名学生是乘坐私家车出行的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】利用全概率公式和贝叶斯公式即可求出结果.
【解答过程】由题知市民乘坐公共交通工具出行迟到的概率为,
市民开私家车出行迟到的概率为,
市民骑行或步行出行迟到的概率为,
则这名市民迟到的概率为,
故所求的概率为.
故选:C.
【变式4-2】(24-25高二下·福建福州·期中)随着某市经济的蓬勃发展,早高峰问题越发严重,上班族需要选择合理的出行方式.某公司员工小明的上班出行方式有三种,某天早上他选择自驾,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,,,结果这一天他迟到了,在此条件下,他自驾去上班的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】利用全概率公式和贝叶斯公式求解概率即可.
【解答过程】设事件示“自驾”,事件表示“坐公交车”,事件表示“骑共享单车”,事件“表示迟到”,
由题意可知:,,,,
则,,
若小明迟到了,则他自驾去上班的概率是.
故选:B.
【变式4-3】(24-25高二下·福建三明·期中)人工智能领域让贝叶斯公式:站在了世界中心位置,AI换脸是一项深度伪造技术,某视频网站利用该技术掺入了一些“AI”视频,“AI”视频占有率为0.001.某团队决定用AI对抗“AI”,研究了深度鉴伪技术来甄别视频的真假.该鉴伪技术的准确率是0.96,即在该视频是伪造的情况下,它有的可能鉴定为“AI”;该鉴伪技术的误报率是0.02,即在该视频是真实的情况下,它有的可能鉴定为“AI”.已知某个视频被鉴定为“AI”,则该视频是“AI”合成的可能性约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据题意,由贝叶斯公式代入计算,即可得到结果.
【解答过程】设A=“视频是“AI”合成”,设B=“鉴定结果为“AI””,
则,
由贝叶斯公式得:
,
故选:B.
【题型5 条件概率与全概率公式的综合应用】
【例5】(24-25高二下·福建泉州·期末)箱子中有6个大小、材质都相问的小球,其中4个红球,2个白球,每次从箱子中随机地摸出一个球,摸出的球不放回.设事件表示“第1次摸球,摸到红球”,事件表示“第2次摸球,摸到红球”,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据古典概型、条件概率概念、全概率公式分别计算即可判断各选项.
【解答过程】对于,表示“第一次摸到红球且第二次摸到红球”,因事件表示“第1次摸球,摸到红球”,易得,
事件表示“第2次摸球,摸到红球” ,因摸出的球不放回,此时箱子里还剩3个红球,2个白球,
所以在第1次摸到红球的条件下,第2次摸到红球的概率是,
由概率的乘法公式可得,故错误.
对于,第1次摸球,摸到白球的概率.
同理在第1次摸到白球的条件下,第2次摸到红球的概率是,
由概率的乘法公式可得,
由全概率公式可得,故错误.
对于,由A项分析,已得,故错误.
对于,由B项分析,已得,故正确.
故选:.
【变式5-1】(24-25高二下·广东深圳·期末)某学校一名学生参加体育和AI两个兴趣小组,该同学每周只能选择其中一个兴趣小组学习,第一周选择体育兴趣小组的概率是,如果第一周选择AI兴趣小组,那么第二周去AI兴趣小组的概率为;如果第一周去体育兴趣小组,那么第二周去AI兴趣小组的概率为.已知该同学第二周去AI兴趣小组,则第一周去AI兴趣小组的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】设第一周去AI兴趣小组为事件,第二周去AI兴趣小组为事件,根据条件概率公式及全概率公式求解即可.
【解答过程】设第一周去AI兴趣小组为事件,第二周去AI兴趣小组为事件,
则,,
所以,
,
.
故选:A.
【变式5-2】(24-25高二下·浙江杭州·期末)某仓库有一批电流表,其中60%,30%,10%依次由甲、乙、丙三家厂家生产,且甲、乙、丙厂的次品率分别是.
(1)现在从这批电流表中任取一个,求取到次品的概率;
(2)若从这批电流表中取出一个,发现是次品,求该电流表是乙厂家生产的概率.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)用,,分别表示事件取到的这件产品是甲、乙、丙厂生产的,利用全概率公式求解即可;
(2)利用条件概率与独立事件的概率公式求解即可.
【解答过程】(1)用,,分别表示事件取到的这件产品是甲、乙、丙厂生产的,
以表示事件取到的产品为次品,则
,,,
,,,
由全概率公式,得
.
(2)若从这批产品中取出一件产品,发现是次品,
该件产品是乙厂生产的概率为
.
【变式5-3】(24-25高三下·重庆·月考)把若干个红球和白球(除颜色外没有其他差异)放进甲、乙、丙三个空盒子中,且其中的红球占比依次为、、.现随机选取一个盒子,每个盒子被选取的概率均为,然后从选取的盒子中随机摸出一个球.
(1)求摸出的球是红球的概率;
(2)若摸出的球是红球,记该红球为“”.
(i)求“”是从乙盒摸出的概率;
(ii)将“”放回原盒,再从该盒中随机摸出一个球,求此球为红球的概率.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【解题思路】(1)借助全概率公式计算即可得;
(2)(i)借助贝叶斯公式计算即可得;(ii)借助条件概率公式及全概率公式计算即可得.
【解答过程】(1)设“随机选取一个盒子,选中甲盒子”为事件、
“随机选取一个盒子,选中乙盒子”为事件、
“随机选取一个盒子,选中丙盒子”为事件、
“从选取的盒子中随机摸出一个球,该球为红球”为事件,
则
;
(2)(i);
(ii)设“将“”放回原盒,再从该盒中随机摸出一个球,此球为红球”为事件,
,
,
分别记、、为、、,
则
.
【题型6 条件概率与其他知识综合】
【例6】(24-25高一上·辽宁大连·期末)在某地区进行流行病学调查,随机调查了100位患者的年龄并得到如下频率分布直方图(每一组区间均是前闭后开),回答下列问题:
(1)估计该地区这种疾病患者的平均年龄(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);
(2)估计该地区一位这种疾病患者的年龄位于区间的概率;
(3)已知该地区这种疾病的患病率为,该地区年龄位于区间的人口占该地区总人口的.从该地区中任选一人,若此人的年龄位于区间,求此人患这种疾病的概率(以样本数据中患者的年龄位于各区间的频率作为患者的年龄位于该区间的概率,精确到0.0001).
【答案】(1)岁
(2)
(3)
【解题思路】(1)根据平均值等于各矩形的面积乘以对应区间的中点值的和即可求出;
(2)根据频率分布直方图计算可得;
(3)根据条件概率公式即可求出.
【解答过程】(1)平均年龄
(岁).
(2)由频率分布直方图可得该地区一位这种疾病患者的年龄位于区间的概率为;
(3)设“任选一人年龄位于区间”,“从该地区中任选一人患这种疾病”,
则由已知得:,,,
则由条件概率公式可得从该地区中任选一人,若此人的年龄位于区间,
此人患这种疾病的概率为.
【变式6-1】(24-25高二下·浙江·期中)在中国诗词大会的比赛中,选手需要回答两组题展示自己的诗词储备.
(1)第一组题是情境共答题,参与比赛者需根据情境填写诗句.小王知道该诗句的概率是,且小王在不知道该诗句的情况下,答对的概率是.记事件A为“小王答对第一组题”,事件B为“小王知道该诗句”.
(ⅰ)求小王答对第一组题的概率;
(ⅱ)在小王答对第一组题的情况下,求他知道该诗句的概率.
(2)小王答对第一组题后开始答第二组题.第二组题为画中有诗,该环节共有三道题,每一题答题相互独立,但难度逐级上升,小王知道第n题的诗句的概率仍为,但是在不知道该诗句的情况下,答对的概率为,已知每一题答对的得分表如下(答错得分为0):
题号
第1题
第2题
第3题
得分
2分
4分
6分
若获得8分及以上则挑战成功,求小王挑战成功的概率.
【答案】(1)(ⅰ);(ⅰⅰ)
(2)
【解题思路】(1)(i)根据全概率公式,将事件分为“知道诗句答对”和“不知道诗句答对”这两种情况来计算.
(ii)运用贝叶斯公式进行计算.
(2)先分别计算答对每一题的概率,再根据获得分及以上的得分情况,分析出不同的答题组合,最后利用相互独立事件概率的乘法公式计算出每种组合的概率,将其相加得到挑战成功的概率.
【解答过程】(1)(i)已知,则.
在知道诗句的情况下一定答对,即;在不知道诗句的情况下答对的概率.
根据全概率公式,将上述概率值代入可得:
.
(ii)计算在小王答对第一组题的情况下,他知道该诗句的概率
根据贝叶斯公式.
由前面计算可知,,,代入可得:
.
(2)设事件为“小王答对第二组题中的第题”().
已知小王知道第题诗句的概率为,不知道该诗句的情况下答对的概率为.
则;
;
.
因为获得分及以上则挑战成功,所以有以下几种情况:
答对第、题,答错第题,其概率为.
答对第、题,答错第题,其概率为.
答对第、、题,其概率为.
因为这几种情况互斥,所以小王挑战成功的概率为:
.
【变式6-2】(25-26高二上·全国·单元测试)A市天文台在该市朝阳区随机调查了100位天文爱好者的年龄,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)估计该市朝阳区100位天文爱好者年龄的第75百分位数(结果保留整数).
(2)已知该市朝阳区天文爱好者的占比为,且该市朝阳区年龄位于区间的人口数占该区总人口数的.用样本的频率估计总体的概率,从该市朝阳区任选1人,若此人的年龄位于区间,求此人是天文爱好者的概率.(计算结果精确到0.01)
【答案】(1)28岁
(2)0.12
【解题思路】(1)根据频率分布直方图和百分位数的计算公式求出第75百分位数.
(2)根据条件概率公式计算此人是天文爱好者的概率.
【解答过程】(1)记该市朝阳区100位天文爱好者年龄的第75百分位数为,
易知而;
因此第75百分位数位于区间内,
则,解得,
故估计该市朝阳区100位天文爱好者年龄的第75百分位数为28岁.
(2)记事件为“任选一人,此人年龄位于区间”,
事件为“任选一人,此人是天文爱好者”,
由条件概率公式可得,,
故此人是天文爱好者的概率约为0.12.
【变式6-3】(25-26高二上·黑龙江齐齐哈尔·期中)作为江苏省内最高规格的业余足球赛事,苏超联赛自2025年5月开赛以来,凭借“十三太保”城市对抗的独特赛制引发全民热议.为了解观看某场苏超联赛与性别是否有关系,某机构在全市随机抽取了500名居民,其中男性居民与女性居民的人数比为,在抽取的男性居民中,有的人观看了这场苏超联赛,在抽取的女性居民中,有100人没有观看这场苏超联赛.
(1)用频率估计概率,样本估计总体,从全市居民中随机抽取1人,试估计此人观看了这场苏超联赛的概率;
(2)现定义:,其中是随机事件,从这500人中任选1人,表示“居民观看了这场苏超联赛”,表示“居民是女性”,设观看这场苏超联赛与性别的相关程度的一项度量指标,请利用样本数据求出的值;
(3)用频率估计概率,在样本中,按性别比例用分层随机抽样的方法抽取5名居民,若再从这5名居民中随机抽取2人进行访谈,设这2名被访谈的居民中恰有名是观看了这场苏超联赛的男性居民的概率为,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)由男性居民与女性居民的人数比,可知样本中男性居民与女性居民的人数,计算其中观看这场苏超联赛的人数,用频率估计概率即可;
(2)利用新定义,结合条件概率的公式计算即可;
(3)利用全概率公式计算 ,代入求值即可.
【解答过程】(1)由题意,得样本中男性居民与女性居民的人数分别为300人,200人,
在300名男性居民中,有200人观看了这场苏超联赛,
在200名女性居民中,有100人观看了这场苏超联赛,
所以样本中,观看了这场苏超联赛的频率为.
用频率估计概率,样本估计总体,从全市居民中随机抽取1人,
估计此人观看了这场苏超联赛的概率为.
(2)因为,
所以.
因为,
所以.
所以.
(3)由分层随机抽样知,抽取的5名居民中,男性居民有3人,女性居民有2人.
根据频率估计概率知,男性居民中观看了这场苏超联赛的概率为,没有观看这场苏超联赛的概率为.
设3名被抽取的男性居民中,恰好抽到人被访谈为事件,则()
设被访谈的2名居民中观看了这场苏超联赛的男性居民恰好为人为事件,
则 ,
所以
,
,
.
所以.
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专题7.1 条件概率与全概率公式(举一反三讲义)
【人教A版】
【题型1 条件概率的计算】 1
【题型2 条件概率性质的应用】 2
【题型3 利用全概率公式求概率】 3
【题型4 利用贝叶斯公式求概率】 4
【题型5 条件概率与全概率公式的综合应用】 5
【题型6 条件概率与其他知识综合】 6
知识点1 条件概率
1.条件概率
(1)条件概率的定义
一般地,设A,B为两个随机事件,且P(A)>0,我们称P(B|A)=为事件A发生的条件下,事件B发生的条件概率,简称条件概率.
(2)性质
设P(A)>0,Ω为样本空间,则
①P(B|A)∈[0,1],P(Ω|A)=1;
②如果B和C是两个互斥事件,则P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A);
③设和B互为对立事件,则P()=1-P(B|A).
2.概率的乘法公式
由条件概率的定义,对任意两个事件A与B,若P(A)>0,则P(AB)=P(A)·P(B|A).
3.求条件概率的常用方法
(1)定义法:P(B|A)=.
(2)样本点法:P(B|A)=.
【题型1 条件概率的计算】
【例1】(24-25高二下·四川广元·期末)已知事件和满足,,,则( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(24-25高二下·北京东城·期末)为改善人口结构,我国自2021年5月31日起实施三胎政策,假定生男孩和生女孩是等可能的,现考虑恰有3个小孩的家庭,如果已经知道这个家庭有女孩,那么这3个小孩都是女孩的概率为( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(24-25高二下·河北石家庄·期末)已知随机事件、满足,,,则( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(25-26高三上·四川成都·月考)同时投掷两枚质地均匀的骰子,设事件A为第一枚骰子投出的点数为奇数,事件B为两枚骰子点数之和为6,则( )
A. B. C. D.
【题型2 条件概率性质的应用】
【例2】(24-25高二下·陕西西安·月考)下列说法正确的是( )
A. B.是可能的
C. D.
【变式2-1】(24-25高二下·安徽合肥·期末)已知随机事件A,B,,则等于( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(24-25高二下·江苏淮安·月考)已知,,则( )
A. B. C. D.
【变式2-3】(24-25高二下·安徽马鞍山·期末)假设A,B是两个事件,且,,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
知识点2 全概率公式
1.全概率公式及应用
(1)全概率公式
一般地,设A1,A2,…,An是一组两两互斥的事件,=Ω,且P(Ai)>0,i=1,2, …,n,则对任意的事件,有P(B)=·P(B|Ai).我们称此公式为全概率公式.
(2)全概率公式的意义
全概率公式的意义在于,当直接计算事件B发生的概率P(B)较为困难时,可以先找到样本空间Ω的一个划分Ω=,A1,A2,…,An两两互斥,将A1,A2,…,An看成是导致B发生的一组原因,这样事件B就被分解成了n个部分,分别计算P(),P(),…,P(),再利用全概率公式求解.
2.贝叶斯公式
设A1,A2,…,An是一组两两互斥的事件,=Ω,且P(Ai)>0,i=1,2, …,n,则对任意的事件,P(B)>0,有.
贝叶斯公式是在条件概率的基础上寻找事件发生的原因,在运用贝叶斯公式时,一般已知和未知条件如下:
(1)A的多种情况中到底哪种情况发生是未知的,但是每种情况发生的概率已知,即P(Ai)已知;
(2)事件B是已经发生的确定事实,且A的每种情况发生的条件下B发生的概率已知,即P(B|Ai)已知;
(3)P(B)未知,需要使用全概率公式计算得到;
(4)求解的目标是用A的某种情况Ai的无条件概率求其在B发生的条件下的有条件概率P(Ai|B).
3.利用全概率公式的解题思路
(1)按照确定的标准,将一个复合事件分解为若干个互斥事件Ai(i=1,2,…,n);
(2)求P(Ai)和所求事件B在各个互斥事件Ai发生条件下的概率P(B|Ai);
(3)代入全概率公式计算.
【注】
1.全概率公式为概率论中的重要公式,它将对一个复杂事件A的概率的求解问题,转化为了在不同情况下发生的简单事件的概率的求和问题.
【题型3 利用全概率公式求概率】
【例3】(24-25高二下·宁夏·期末)最近感冒频发,某任同学家中常备三种感冒药,分别为金花清感颗粒盒、莲花清瘟胶囊盒、感冒灵颗粒盒.若这三类药物能治愈感冒的概率分别为,,,他感冒时,随机从这几盒药物里选择一盒服用,则感冒被治愈的概率为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(24-25高二下·宁夏·期中)某学校组织数学竞赛活动,准备了两组题目分别放在A,B两个箱子中.A箱中有4道代数题和2道几何题,B箱中有3道代数题和3道几何题.参赛选手先在两个箱子中任选一个箱子,然后从选中的箱子中依次抽取2道题(不放回)作答.若乙同学选择A箱,答题结束后工作人员失误将乙抽取的题目放回了B箱,接着丙同学选择从B箱抽取题目,则丙抽取的2道题中至少有一道代数题的概率为( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(24-25高二下·江苏南通·月考)有3台车床加工同一型号的零件,第1、2、3台加工的次品率分别为3%、5%、9%,加工出来的零件混放在一起.已知第1、2、3台车床加工的零件数占比为,若从中任取一个零件,则这个零件是次品的概率为( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(24-25高二下·湖南株洲·期中)某公司升级了智能客服系统,当输入的问题表达清晰时,智能客服的回答被采纳的概率为,当输入的问题表达不清晰时,智能客服的回答被采纳的概率为.已知输入的问题表达不清晰的概率为.则智能客服的回答被采纳的概率为( )
A. B. C. D.
【题型4 利用贝叶斯公式求概率】
【例4】(24-25高二下·江苏南京·期末)已知在所有男子中有5%患有色盲症,在所有女子中有0.3%患有色盲症,随机抽一人发现患色盲症,其为男子的概率为(设男子和女子的人数相等)( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(24-25高二下·湖北武汉·期末)为减少早高峰学生上学迟到现象的发生,某学校对所有学生上学的出行方式进行了调查,结果显示有的学生乘坐公共交通工具,有的学生乘坐私家车,有的学生选择骑行或步行.在乘坐公共交通工具出行的学生中有的人迟到,在乘坐私家车出行的学生中有的人迟到,在骑行或步行出行的学生中有的人迟到.以频率估计概率,从该校随机选择一名学生,若他迟到了,则这名学生是乘坐私家车出行的概率为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(24-25高二下·福建福州·期中)随着某市经济的蓬勃发展,早高峰问题越发严重,上班族需要选择合理的出行方式.某公司员工小明的上班出行方式有三种,某天早上他选择自驾,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,,,结果这一天他迟到了,在此条件下,他自驾去上班的概率是( )
A. B. C. D.
【变式4-3】(24-25高二下·福建三明·期中)人工智能领域让贝叶斯公式:站在了世界中心位置,AI换脸是一项深度伪造技术,某视频网站利用该技术掺入了一些“AI”视频,“AI”视频占有率为0.001.某团队决定用AI对抗“AI”,研究了深度鉴伪技术来甄别视频的真假.该鉴伪技术的准确率是0.96,即在该视频是伪造的情况下,它有的可能鉴定为“AI”;该鉴伪技术的误报率是0.02,即在该视频是真实的情况下,它有的可能鉴定为“AI”.已知某个视频被鉴定为“AI”,则该视频是“AI”合成的可能性约为( )
A. B. C. D.
【题型5 条件概率与全概率公式的综合应用】
【例5】(24-25高二下·福建泉州·期末)箱子中有6个大小、材质都相问的小球,其中4个红球,2个白球,每次从箱子中随机地摸出一个球,摸出的球不放回.设事件表示“第1次摸球,摸到红球”,事件表示“第2次摸球,摸到红球”,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(24-25高二下·广东深圳·期末)某学校一名学生参加体育和AI两个兴趣小组,该同学每周只能选择其中一个兴趣小组学习,第一周选择体育兴趣小组的概率是,如果第一周选择AI兴趣小组,那么第二周去AI兴趣小组的概率为;如果第一周去体育兴趣小组,那么第二周去AI兴趣小组的概率为.已知该同学第二周去AI兴趣小组,则第一周去AI兴趣小组的概率为( )
A. B. C. D.
【变式5-2】(24-25高二下·浙江杭州·期末)某仓库有一批电流表,其中60%,30%,10%依次由甲、乙、丙三家厂家生产,且甲、乙、丙厂的次品率分别是.
(1)现在从这批电流表中任取一个,求取到次品的概率;
(2)若从这批电流表中取出一个,发现是次品,求该电流表是乙厂家生产的概率.
【变式5-3】(24-25高三下·重庆·月考)把若干个红球和白球(除颜色外没有其他差异)放进甲、乙、丙三个空盒子中,且其中的红球占比依次为、、.现随机选取一个盒子,每个盒子被选取的概率均为,然后从选取的盒子中随机摸出一个球.
(1)求摸出的球是红球的概率;
(2)若摸出的球是红球,记该红球为“”.
(i)求“”是从乙盒摸出的概率;
(ii)将“”放回原盒,再从该盒中随机摸出一个球,求此球为红球的概率.
【题型6 条件概率与其他知识综合】
【例6】(24-25高一上·辽宁大连·期末)在某地区进行流行病学调查,随机调查了100位患者的年龄并得到如下频率分布直方图(每一组区间均是前闭后开),回答下列问题:
(1)估计该地区这种疾病患者的平均年龄(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);
(2)估计该地区一位这种疾病患者的年龄位于区间的概率;
(3)已知该地区这种疾病的患病率为,该地区年龄位于区间的人口占该地区总人口的.从该地区中任选一人,若此人的年龄位于区间,求此人患这种疾病的概率(以样本数据中患者的年龄位于各区间的频率作为患者的年龄位于该区间的概率,精确到0.0001).
【变式6-1】(24-25高二下·浙江·期中)在中国诗词大会的比赛中,选手需要回答两组题展示自己的诗词储备.
(1)第一组题是情境共答题,参与比赛者需根据情境填写诗句.小王知道该诗句的概率是,且小王在不知道该诗句的情况下,答对的概率是.记事件A为“小王答对第一组题”,事件B为“小王知道该诗句”.
(ⅰ)求小王答对第一组题的概率;
(ⅱ)在小王答对第一组题的情况下,求他知道该诗句的概率.
(2)小王答对第一组题后开始答第二组题.第二组题为画中有诗,该环节共有三道题,每一题答题相互独立,但难度逐级上升,小王知道第n题的诗句的概率仍为,但是在不知道该诗句的情况下,答对的概率为,已知每一题答对的得分表如下(答错得分为0):
题号
第1题
第2题
第3题
得分
2分
4分
6分
若获得8分及以上则挑战成功,求小王挑战成功的概率.
【变式6-2】(25-26高二上·全国·单元测试)A市天文台在该市朝阳区随机调查了100位天文爱好者的年龄,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)估计该市朝阳区100位天文爱好者年龄的第75百分位数(结果保留整数).
(2)已知该市朝阳区天文爱好者的占比为,且该市朝阳区年龄位于区间的人口数占该区总人口数的.用样本的频率估计总体的概率,从该市朝阳区任选1人,若此人的年龄位于区间,求此人是天文爱好者的概率.(计算结果精确到0.01)
【变式6-3】(25-26高二上·黑龙江齐齐哈尔·期中)作为江苏省内最高规格的业余足球赛事,苏超联赛自2025年5月开赛以来,凭借“十三太保”城市对抗的独特赛制引发全民热议.为了解观看某场苏超联赛与性别是否有关系,某机构在全市随机抽取了500名居民,其中男性居民与女性居民的人数比为,在抽取的男性居民中,有的人观看了这场苏超联赛,在抽取的女性居民中,有100人没有观看这场苏超联赛.
(1)用频率估计概率,样本估计总体,从全市居民中随机抽取1人,试估计此人观看了这场苏超联赛的概率;
(2)现定义:,其中是随机事件,从这500人中任选1人,表示“居民观看了这场苏超联赛”,表示“居民是女性”,设观看这场苏超联赛与性别的相关程度的一项度量指标,请利用样本数据求出的值;
(3)用频率估计概率,在样本中,按性别比例用分层随机抽样的方法抽取5名居民,若再从这5名居民中随机抽取2人进行访谈,设这2名被访谈的居民中恰有名是观看了这场苏超联赛的男性居民的概率为,求的值.
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