7.1.2 全概率公式(学用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)
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教辅
摘要:
本讲义聚焦全概率公式核心知识点,从古典概型摸球问题切入,梳理全概率公式定义及与条件概率的推广关系,延伸至多个事件的全概率应用,再引入贝叶斯公式形成完整知识链,搭建从基础到进阶的学习支架。
该资料通过社区民意调查、流感患病概率等生活实例,引导学生用数学眼光观察现实问题,结合“化整为零”等规律方法培养数学思维,训练题设计兼顾课中教学与课后巩固,助力提升数学运算与逻辑推理能力,有效辅助教学与查漏补缺。
内容正文:
7.1.2 全概率公式
课标要求
1.结合古典概型,理解全概率公式,并会利用全概率公式计算概率(数学抽象、数学运算).
2.了解贝叶斯公式,并会简单应用(数学抽象、数学运算).
知识点一|全概率公式
问题 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?
【知识梳理】
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)= .称为全概率公式.
提醒:全概率公式实质上是条件概率性质的推广形式:P(B)=P(A1B)+P(A2B)+…+P(AnB)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)·P(B|A2)+…+P(An)·P(B|An).
【例1】 (链接教材P50例4)某次社会实践活动中,甲、乙两个班的同学共同在一个社区进行民意调查.参加活动的甲、乙两班的人数之比为5∶3,其中甲班中女生占,乙班中女生占.求该社区居民遇到一位进行民意调查的同学恰好是女生的概率.
【规律方法】
两个事件的全概率问题求解策略
(1)拆分:将样本空间拆分成对立的两部分如A1,A2(或A与);
(2)计算:利用乘法公式计算每一部分的概率;
(3)求和:所求事件的概率P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2).
训练1 某商店收进甲厂生产的产品30箱,乙厂生产的同种产品20箱,甲厂每箱装100个,废品率为0.06,乙厂每箱装120个,废品率为0.05,求:
(1)任取一箱,从中任取一个为废品的概率;
(2)若将所有产品开箱混放,求任取一个为废品的概率.
知识点二|多个事件的全概率问题
【例2】 (链接教材P50例5)在A,B,C三个地区暴发了流感,这三个地区分别有6%,5%,4%的人患了流感,假设这三个地区的人口数的比为3∶5∶2,现从这三个地区中任意选取一个人.
(1)求这个人患流感的概率;
(2)如果此人患流感,求此人来自A地区的概率.
变式 如果此人绝对不是来自地区C,求此人患流感的概率.
【规律方法】
“化整为零”求多个事件的全概率问题
(1)如图,P(B)=P(Ai)P(B|Ai);
(2)已知事件B的发生有各种可能的情形Ai(i=1,2,…,n),事件B发生的可能性,就是各种可能情形Ai发生的可能性与已知在Ai发生的条件下事件B发生的可能性的乘积之和.
训练2 某红茶批发地只经营甲、乙、丙三种品牌的红茶,且甲、乙、丙三种品牌的红茶优质率分别为0.9,0.8,0.7.若该红茶批发地甲、乙、丙三种品牌的红茶市场占有量的比例为4∶4∶2,小张到该批发地任意购买一盒红茶,求他买到的红茶是优质品的概率.
提能点|*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.
提醒:条件概率、全概率公式、贝叶斯公式之间的关系
条件概率P(B|A)=乘法公式
P(AB)=P(A)P(B|A)
全概率公式
P(B)=P(Ai)P(B|Ai)
贝叶斯公式
P(Ai|B)=,i=1,2,…,n
【例3】 (链接教材P51例6)甲盒装有1个白球2个黑球,乙盒装有3个白球2个黑球,丙盒装有4个白球1个黑球.采取掷一骰子决定选盒,出现1,2或3点选甲盒,4,5点选乙盒,6点选丙盒,在选出的盒里随机摸出一个球,经过秘密选盒摸球后,宣布摸得一个白球,求此球来自乙盒的概率.
【规律方法】
应用贝叶斯公式求概率的步骤
(1)根据题目问题,事件B是由多个原因引起,这多个原因为A1,A2,…,An,且A1,A2,…,An是样本空间Ω的一个划分;
(2)利用全概率公式求出P(B);
(3)代入贝叶斯公式求得概率.
训练3 8支枪中有5支已经校准过,3支未校准,一名射手用校准过的枪射击时,中靶的概率为0.8,用未校准的枪射击时,中靶的概率为0.3,现从8支枪中任取一支射击,结果中靶,则所选用的枪是校准过的概率为( )
A. B.
C. D.
1.已知P(BA)=0.4,P(B)=0.2,则P(B)=( )
A.0.08 B.0.8
C.0.6 D.0.5
2.两台机床加工同样的零件,第一台的废品率为0.04,第二台的废品率为0.07,加工出来的零件混放,并设第一台加工的零件是第二台加工零件的2倍,现任取一零件,则它是合格品的概率为( )
A.0.21 B.0.06 C.0.94 D.0.95
3.甲袋中有3个白球2个黑球,乙袋中有4个白球4个黑球,今从甲袋中任取2球放入乙袋,再从乙袋中任取一球,则该球是白球的概率为 .
课堂小结
1.理清单
(1)全概率公式;
(2)多个事件的全概率问题;
(3)贝叶斯公式.
2.应体会
利用全概率公式解决实际问题时,要注意化整为零、转化与化归思想的应用.
3.避易错
事件拆分不合理或不全面.
提示:完成课后作业 第七章 7.1 7.1.2
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7.1.2 全概率公式
【例1】 解:如果用A1,A2分别表示居民所遇到的一位同学是甲班的与乙班的事件,B表示是女生的事件,则Ω=A1∪A2,且A1,A2互斥,B⊆Ω,
由题意可知,P(A1)=,P(A2)=,
且P(B|A1)=,P(B|A2)=.
由全概率公式可知P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)=×+×=.
训练1 解:记事件A,B分别为“甲厂、乙厂的产品”,事件C为“废品”,则Ω=A∪B,且A,B互斥,
(1)由题意,得P(A)==,
P(B)==,
P(C|A)=0.06,P(C|B)=0.05,
由全概率公式,得P(C)=P(A)P(C|A)+P(B)·P(C|B)=×+×=.
(2)P(A)==,
P(B)==,
P(C|A)=0.06,P(C|B)=0.05,
由全概率公式,得P(C)=P(A)P(C|A)+P(B)·P(C|B)=×+×=.
【例2】 解:(1)设此人来自A,B,C三个地区分别为事件A,B,C,事件D为这个人患流感,
所以P(A)=0.3,P(B)=0.5,P(C)=0.2,
P(D|A)=0.06,P(D|B)=0.05,
P(D|C)=0.04,
因此P(D)=P(A)P(D|A)+P(B)P(D|B)+P(C)P(D|C)
=0.3×0.06+0.5×0.05+0.2×0.04=0.051.
(2)P(A|D)====.
变式 解:因为此人绝对不是来自地区C,所以此人来自地区A,B,所以P(A)=,P(B)=,
P(D|A)=0.06,P(D|B)=0.05,
P(D)=P(A)P(D|A)+P(B)P(D|B)=×0.06+×0.05=.
训练2 解:设事件A,B,C分别表示小张买到的红茶品牌为甲品牌、乙品牌、丙品牌,事件D表示他买到的红茶是优质品,
则依据已知可得P(A)=P(B)==0.4,P(C)=0.2,P(D|A)=0.9,P(D|B)=0.8,P(D|C)=0.7,
由全概率公式得P(D)=P(A)P(D|A)+P(B)·P(D|B)+P(C)P(D|C)=0.4×0.9+0.4×0.8+0.2×0.7=0.82,
所以他买到的红茶是优质品的概率为0.82.
【例3】 解:设A1={摸出的球来自甲盒},A2={摸出的球来自乙盒},A3={摸出的球来自丙盒},B={摸得白球},
则P(A1)=,P(A2)=,P(A3)=,
P(B|A1)=,P(B|A2)=,P(B|A3)=.
于是由贝叶斯公式可知白球来自乙盒的概率为P(A2|B)===.
训练3 B 设事件A表示“射击时中靶”,事件B1表示“使用的枪校准过”,事件B2表示“使用的枪未校准”,则P(B1)=,P(B2)=,P(A|B1)=0.8,P(A|B2)=0.3.根据全概率公式得P(A)=P(B1)P(A|B1)+P(B2)P(A|B2)=×0.8+×0.3=,所以由贝叶斯公式得P(B1|A)===.故选B.
随堂检测
1.C P(B)=P(BA)+P(B)=0.4+0.2=0.6.
2.D 令B=取到的零件为合格品,Ai=零件为第i台机床的产品,i=1,2.由全概率公式得:P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)=×0.96+×0.93=0.95.故选D.
3. 解析:设A=“从乙袋中取出的是白球”,Bi=“从甲袋中取出的2球恰有i个白球”,i=0,1,2.由全概率公式得P(A)=P(B0)P(A|B0)+P(B1)P(A|B1)+P(B2)·P(A|B2)=·+·+·=.
7.1.2 全概率公式
问题 提示: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.
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.如图所示.
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,利用概率的加法公式和乘法公式,
得P(R2)=P(R1R2∪B1R2)=P(R1R2)+P(B1R2)=P(R1)P(R2|R1)+P(B1)P(R2|B1)
=×+×=.
知识梳理
P(Ai)P(B|Ai)
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