内容正文:
7.1.1条件概率
学习目标
1.结合古典概型,了解条件概率与概率的乘法公式,了解条件概率与独立性的关系,能计算简单随机事件的条件概率;
2.条件概率的概念及计算,概率的乘法公式及其应用;
3.对条件概率中条件的正确理解,条件概率与无条件概率的比较.
引入
必修“概率”一章的学习中,我们遇到过求同一试验中两个事件与同时发生(积事件)的概率的问题.当事件与相互独立时,有
如果事件与不相互独立,如何表示积事件的概率?
(1)选到男生的概率是多少?
问题1 某个班级有45名学生, 其中男生、女生的人数及团员的人数如表7.1-1所示,在班级里随机选择1人做代表,
(2)如果已知选到的是团员, 那么选到的是男生的概率是多少?
团员 非团员 合计
男生 16 9 25
女生 14 6 20
合计 30 15 45
表7.1-1(单位: 人)
抽象概括,形成概念
追问:在每一个问题中,用符号表示样本空间和相关的事件,分析是否满足古典概型的条件?
(1)选到男生的概率是多少?
问题1 某个班级有45名学生, 其中男生、女生的人数及团员的人数如表7.1-1所示,在班级里随机选择1人做代表,
(2)如果已知选到的是团员, 那么选到的是男生的概率是多少?
团员 非团员 合计
男生 16 9 25
女生 14 6 20
合计 30 15 45
表7.1-1(单位: 人)
追问:事件的发生是如何改变样本空间的?是增大样本空间,还是缩小样本空间?计算式中, ,分子为什么要用而不用?
抽象概括,形成概念
问题2 假定生男孩和生女孩是等可能的, 现考虑有两个小孩的家庭. 随机选择一个家庭, 那么
(1)该家庭中两个小孩都是女孩的概率是多大?
(2)如果已经知道这个家庭有女孩, 那么两个小孩都是女孩的概率又是多大?
追问:1.用表示男生,表示女生。用集合语言表示样本空间和问题中涉及的事件。
追问:2.判断问题2是否满足古典概型的条件?
抽象概括,形成概念
问题2 假定生男孩和生女孩是等可能的, 现考虑有两个小孩的家庭. 随机选择一个家庭, 那么
(1)该家庭中两个小孩都是女孩的概率是多大?
(2)如果已经知道这个家庭有女孩, 那么两个小孩都是女孩的概率又是多大?
追问:3.为什么(1)和(2)的概率不一样?是什么造成的?
抽象概括,形成概念
问题3:结合以上两个问题,并借助图7.1-1,你能探索出,在事件发生的条件下,事件发生的概率与之间的关系吗?
抽象概括,形成概念
一般地,设为两个随机事件,且,我们称 为在事件发生的条件下,事件发生的条件概率记作,简称条件概率.
抽象概括,形成概念
样本点个数公式
条件概率
定义公式
剖析关联,推导公式
思考1: 与有何区别与联系?它们的大小如何?
思考2: 与意义相同吗?为什么?
联系:事件都发生了.
区别:(1)在中,事件发生有时间上的差异, 先 后;
在中,事件同时发生.
(2)样本空间不同,在中,事件成为样本空间;
在中,样本空间仍为. 因此有
不相同:(1)样本空间不同
(2)条件概率的条件不同
思考3: 与有什么关系?
思考4:对于任意两个事件与,如果已知与,如何计算?
一般地,与不一定相等.
如果与相等,那么事件与应相互独立.
条件概率与事件独立性的关系:
当时,当且仅当事件与相互独立时,
概率的乘法公式
剖析关联,推导公式
11
【练习】 当时,求证:的充要条件是.
证明:①必要性:
若P(B|A)=P( B ),则 =P( B ),
即P(AB)=P(A)P( B ).
又因为B= B+AB,所以P(B)=P( B)+P( AB ),
所以P(B| )= = = =
=P( B ).
剖析关联,推导公式
②充分性:
若P(B| )=P( B ),则 =P( B ),
即P( B)=P( )P( B ),
由P(B)=P( B)+P(AB),得P( B)=P(B)-P
( AB ),
故P(B)-P(AB)=[1-P(A)]P( B ),
所以P(AB)=P(A)P( B ),
所以P(A)P(B|A)=P(A)P(B),P(A)≠0,
所以P(B|A)=P( B ).
由①②可知,P(B|A)=P(B)的充要条件是P(B| )=P(B).
训练3 已知 与 的比值为R. 证明:R=
· .
证明:因为R= ·
= · · ·
= · ,
所以R= · · · ,
所以R= · .
思考5:若两个事件与满足,那么事件与独立吗?
一般不独立, ,表明事件与互不相容。
一般的,互不相容的两个事件不会独立.
(1)当, 时,与独立,有
不可能得到 。
反之,若, 时, ,则有,那么就不可能有
剖析关联,推导公式
思考5:若两个事件与满足,那么事件与独立吗?
一般不独立, ,表明事件与互不相容。
一般的,互不相容的两个事件不会独立.
(2)必然事件与任何事件独立,因为任意事件,有
(3)不可能事件与任何事件独立,因为任何事件有 .
剖析关联,推导公式
问题分析,思考性质
例1. 在5道试题中有3道代数题和2道几何题,每次从中随机抽出1道题,抽出的题不再放回.求:
(1)第1次抽到代数题且第2次抽到几何题的概率;
(2)在第1次抽到代数题的条件下,第2次抽到几何题的概率。
2次抽题相互不独立
追问:通过以上例题的解答,请问求条件概率一般方法有哪些?
你认为条件概率有哪些性质?
问题分析,思考性质
方法1:一般概型:,
方法2:古典概型:
条件概率只是缩小了样本空间,因此条件概率同样具有概率的性质,设,则
(1),
(2)如果是2个互斥事件,则
(3)设互为对立事件,则
例题练习,巩固理解
例2. 已知3张奖券中只有1张有奖,甲、乙、丙3名同学依次不放回地各随机抽取3张,他们中奖的概率与抽奖的次序有关吗?
转化为:甲、乙、丙中奖概率相同吗?
例题练习,巩固理解
例3.银行储蓄卡的密码由6位数字组成.某人在银行自助取款机上取钱时,忘记了密码的最后1位数字.求:
(1)任意按最后1位数字,不超过2次就按对的概率;
(2)如果记得密码的最后1位是偶数,不超过2就按对的概率.
用集合语言表示相关的事件
总结提升,形成结构
问题: 回顾本节课所学内容,并回答下列问题
(1)什么是条件概率?条件概率与积事件的概率有什么关系?
(2)对于随机事件 ,请你说一说“事件 同时发生”与“在事件发生的条件下,事件发生”的区别,这两个事件的概率有什么关系?哪个概率较大?
(3)求条件概率一般有几种方法?
(4)条件概率有哪些性质?如何运用条件概率的性质求较复杂事件的概率?
$