内容正文:
7.1.2 全概率公式
1. 条件概率:
在事件A发生的条件下,事件B发生的
概率称为条件概率,即
由条件概率公式可得
2. 概率的乘法公式:
3. 概率的加法公式:
如事件B,C互斥,则有
复习回顾
直接法、缩小样本空间法
4. 求条件概率:
思考1 从有a个红球和b个蓝球的袋子中,每次随机摸出1个球,摸出的球不再放回.显然,第1次摸到红球的概率为 ,那么第2次摸到红球的概率是多大? 如何计算这个概率呢?
因为抽签具有公平性,所以第2次摸到红球的概率也应该是 . 但是这个结果并不显然,因为第2次摸球的结果受第1次摸球结果的影响. 下面我们给出严格的推导.
在上节计算按对银行储蓄卡密码的概率时,我们首先把一个复杂事件表示为一些简单事件运算的结果,然后利用概率的加法公式和乘法公式求其概率. 下面, 再看一个求复杂事件概率的问题.
问题导入
用Ri表示事件“第i次摸到红球”,Bi表示事件“第i次摸到蓝球”,i=1, 2.
如图示,那么事件R2可按第1次可能的摸球结果(红球或蓝球)表示为两个互斥事件的并,即R2=R1R2∪B1R2.
问题导入
R2=R1R2∪B1R2.
利用概率的加法公式和乘法公式,得
问题导入
上述过程采用的方法是: 按照某种标准,将一个复杂事件表示为两个互斥事件的并,再由概率的加法公式和乘法公式求得这个复杂事件的概率.
我们称上面的公式为全概率公式.
全概率公式是概率论中最基本的公式之一.
抽象公式
特殊与一般
例4 某学校有 A,B两家餐厅,王同学第1天午餐时随机地选择一家餐厅用餐. 如果第1天去A餐厅,那么第2天去A餐厅的概率为0.6;如果第1天去B餐厅,那么第2天去A餐厅的概率为0.8. 计算王同学第2天去A餐厅用餐的概率.
设A1=“第1天去A餐厅”, B1=“第1天取B餐厅”, A2=“第2天去A餐厅”, 则
解:
典例精讲
总结提升
思考2 你能根据例4归纳全概率公式的使用步骤吗?
用符号表示事件
划分样本空间
表示所求事件与样本空间内互斥事件的关系
计算概率
例5 有 3台车床加工同一型号的零件,第1台加工的次品率为6%,第2,3台加工的次品率均为5%,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分别占总数的25%,30%,45%.
(1) 任取一个零件,计算它是次品的概率;
(2) 如果取到的零件是次品,计算它是第i(i=1,2,3)台车床加工的概率.
设B=“任取一个零件为次品”, Ai=“零件为第i台车床加工” (i=1, 2, 3), 则
解:
典例精讲
例5 第1台次品率为6%,第2,3台5%.第1,2,3台加工的零件数分别占总数的25%,30%,45%.
(1) 任取一个零件,计算它是次品的概率;
(2) 如果取到的零件是次品,计算它是第i(i=1,2,3)台车床加工的概率.
典例精讲
如果取到的零件是次品,计算它是第i(i=1, 2, 3)台车床加工的概率,就是计算在B发生的条件下,事件Ai发生的概率,即
(2)
思考3 例5中P(Ai),P(Ai|B)的实际意义是什么?
P(Ai)是试验之前就已知的概率,它是第i台车床加工的零件所占的比例,称为先验概率,当已知抽到的零件是次品(B发生),P(Ai|B)是这件次品来自第i台车床加工的可能性大小,通常称为后验概率. 如果对加工的次品,要求操作员承担相应的责任,那么
就分别是第1,2,3台车床操作员应承担的份额.
将例5中的问题(2) 一般化,可以得到贝叶斯公式.(选学内容,不作考试要求)
贝叶斯公式:
课堂探究
例6 在数字通信中,信号是由数字0和1组成的序列. 由于随机因素的干扰,发送的信号0或1有可能被错误地接收为1或0. 已知发送信号0时,接收为0和1的概率分别为0.9和0.1;发送信号1时,接收为1和0的概率分别为0.95和0.05. 假设发送信号0和1是等可能的.
(1) 分别求接收的信号为0和1的概率;
(2) 已知接收的信号为0,求发送的信号是1的概率.
解:
典例精讲
解:
例6 在数字通信中,信号是由数字0和1组成的序列. 由于随机因素的干扰,发送的信号0或1有可能被错误地接收为1或0. 已知发送信号0时,接收为0和1的概率分别为0.9和0.1;发送信号1时,接收为1和0的概率分别为0.95和0.05. 假设发送信号0和1是等可能的.
(1) 分别求接收的信号为0和1的概率;
(2) 已知接收的信号为0,求发送的信号是1的概率.
典例精讲
牛刀小试
牛刀小试
解:
课本52页
1. 现有12道四选一 的单选题,学生张君对其中9道题有思路,3道题完全没有思路. 有思路的题做对的概率为0.9,没有思路的题只好任意猜一个答案,猜对答案的概率为0.25. 张君从这12道题中随机选择1题,求他做对该题的概率.
设A=“选到有思路的题”, B=“选到的题做对”, 则由全概率公式, 可得
巩固训练
解:
课本52页
2. 两批同种规格的产品,第一批占 40%,次品率为5%;第二批占60%,次品率为4%. 将两批产品混合,从混合产品中任取1件.
(1) 求这件产品是合格品的概率;
(2) 已知取到的是合格品,求它取自第一批产品的概率.(选做)
设A=“取到合格品”, Bi=“取到的产品来自第i批”(i=1, 2), 则
巩固训练
18
巩固训练
18
19
巩固训练
19
20
巩固训练
20
全概率公式:
课堂小结
使用步骤:
用符号表示事件⇒划分样本空间⇒表示所求事件与样本空间内互斥事件的关系⇒计算概率
条 件 概 率 概率乘法公式
概率加法公式 条件概率公式
(二)基本知能小试
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)应用全概率公式时,各个事件并不一定互斥.
( )
(2)对任意事件B⊆Ω,全概率公式P(B)=eq \i\su(i=1,n,P)(Ai)·P(B|Ai)都成立.
( )
答案: (1)× (2)√
2.已知事件A,B,且P(A)=eq \f(1,3),P(B|A)=eq \f(1,5),P(B|eq \x\to(A))=eq \f(2,5),则P(B)等于 ( )
A.eq \f(3,5)
B.eq \f(1,5)
C.eq \f(1,3)
D.eq \f(1,15)
解析:P(B)=P(A)P(B|A)+P(eq \x\to(A))P(B|eq \x\to(A))
=eq \f(1,3)×eq \f(1,5)+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-\f(1,3)))×eq \f(2,5)=eq \f(1,3).故选C.
答案:C
3.设某工厂有两个车间生产同型号家用电器,第一车间的次品率为0.15,第二车间的次品率为0.12,两个车间的成品都混合堆放在一个仓库,假设第一、二车间生产的成品比例为2∶3,今有一客户从成品仓库中随机提一台产品,则该产品合格的概率为________.
解:设B={从仓库中随机提出的一台是合格品},
Ai={提出的一台是第i车间生产的},i=1,2.
由题意P(A1)=eq \f(2,5),P(A2)=eq \f(3,5),P(B|A1)=0.85,P(B|A2)=0.88,
由全概率公式P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)
=0.4×0.85+0.6×0.88=0.868.
4.有一批同一型号的产品,已知其中由一厂生产的占 30%, 二厂生产的占 50% , 三厂生产的占 20%, 又知这三个厂的产品次品率分别为2% , 1%, 1%,问从这批产品中任取一件是次品的概率是多少?
解:设事件 B 为“任取一件为次品”,事件Ai为“任取一件为i厂的产品”,i=1,2,3,则
P(A1)=0.3,P(A2)=0.5,P(A3)=0.2,
P(B|A1)=0.02,P(B|A2)=0.01,P(B|A3)=0.01.
由全概率公式得
P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)+P(A3)·P(B|A3)
=0.02×0.3+0.01×0.5+0.01×0.2=0.013.
5. 甲、乙、丙三人同时对飞机进行射击,三人击中的概率分别为0.4, 0.5, 0.7.飞机被一人击中而击落的概率为0.2,被两人击中而击落的概率为0.6,若三人都击中,飞机必定被击落,求飞机被击落的概率.
解:设A={飞机被击落},Bi={飞机被i人击中},i=1,2,3,则
P(A|B1)=0.2,P(A|B2)=0.6,P(A|B3)=1.
P(B1)=0.4×0.5×0.3+0.6×0.5×0.3+0.6×0.5×0.7=0.36,
P(B2)=0.4×0.5×0.3+0.4×0.5×0.7+0.6×0.5×0.7=0.41,
P(B3)=0.4×0.5×0.7=0.14.
由全概率公式得
P(A)=P(B1)P(A |B1)+ P(B2)P(A|B2)+P(B3)P(A|B3)
=0.36×0.2+0.41 ×0.6+0.14 ×1=0.458.
即飞机被击落的概率为0.458.
$