第7章 章末整合提升 体系构建 素养提升(教用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中数学选择性必修第三册(人教A版)
章末整合提升 体系构建 素养提升
一、条件概率及全概率公式
1.求条件概率有两种方法:一种是基于样本空间Ω,先计算P(A)和P(AB),再利用P(B|A)=求解;另一种是缩小样本空间,即以A为样本空间计算AB的概率.
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2.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)=P(Ai)P(B|Ai).全概率公式的实质是把事件B拆分成互斥事件的和,是加法公式和乘法公式的综合运用.
【例1】 (1)袋中有5个球,其中红、黄、蓝、白、黑球各一个,甲、乙两人按顺序从袋中有放回的随机摸取一球,记事件A:甲和乙至少一人摸到红球,事件B:甲和乙摸到的球颜色不同,则P(B|A)= ;
解析:(1)依题意,事件AB:甲、乙只有一人摸到红球,则P(AB)==
,而P(A)=1-(
)2=
,所以P(B|A)=
=
×
=
.
(2)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
.
解析:(2)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”,由题意可知:P(A)=P(B)=P(C)=,P(D|A)=
,P(D|B)=
,P(D|C)=
,则P(D)=P(A)P(D|A)+P(B)P(D|B)+P(C)P(D|C)=
×(
+
+
)=
,P(AD)=P(A)P(D|A)=
×
=
,若小明迟到了,则他自驾去上班的概率是P(A|D)=
=
=
.
【反思感悟】
1.计算条件概率时,应明白是在谁的条件下,计算谁的概率;明确P(A),P(B|A)以及P(AB)三者间的关系,实现三者间的互化.
2.理解全概率公式P(B)=P(Ai)P(B|Ai)中化整为零的计算思想.
3.掌握条件概率与全概率运算,重点提升逻辑推理和数学运算的核心素养.
二、离散型随机变量的分布列、均值和方差
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均值和方差都是随机变量的重要的数字特征,方差建立在均值的基础之上,它表明了随机变量所取的值相对于它的均值的集中与离散程度,二者的联系密切,在现实生产生活中的应用比较广泛.
【例2】 随着“五一”假期的到来,各大旅游景点热闹非凡,为了解A,B两个旅游景点游客的满意度,某研究性学习小组采用随机抽样的方法,获得关于A旅游景点的问卷100份,关于B旅游景点的问卷80份.问卷中,对景点的满意度等级为:非常满意、满意、一般、差评,对应分数分别为:4分、3分、2分、1分,数据统计如下:
| 非常满意 | 满意 | 一般 | 差评 |
A景点 | 50 | 30 | 5 | 15 |
B景点 | 35 | 30 | 7 | 8 |
假设用频率估计概率,且游客对A,B两个旅游景点的满意度评价相互独立.
(1)从所有(人数足够多)在A旅游景点的游客中随机抽取2人,从所有(人数足够多)在B旅游景点的游客中随机抽取2人,估计这4人中恰有2人给出“非常满意”的概率;
解:(1)设“这4人中恰有2人给出非常满意的评价”为事件C,
由表中数据可知,游客在A景点给出“非常满意”评价的概率为=
,
游客在B景点给出“非常满意”评价的概率为=
,
则P(C)=( )2( 1-
)2+
·
( 1-
)
·
( 1-
)+( 1-
)2(
)2=
.
(2)根据上述数据,你若去旅游,你会选择A,B哪个旅游景点?说明理由.
解:(2)设一位游客对A景点的满意度评分为X,一位游客对B景点的满意度评分为Y,
由题表中数据得X的分布列为:
X | 1 | 2 | 3 | 4 |
P |
Y的分布列为:
Y | 1 | 2 | 3 | 4 |
P |
则E(X)=4×+3×
+2×
+1×
=
,
D(X)=( )2×
+( -
)2×
+( -
)2×
+( -
)2×
=
,
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