6.1.2 乘法公式与事件的独立性-【新课程学案】2026-2027学年高中数学选择性必修第一册配套课件PPT(北师大版)
2026-10-26
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教辅
摘要:
该高中数学课件聚焦乘法公式与事件的独立性,通过课前自主落实基础,以表格梳理公式及推广、对比独立事件与互斥事件,衔接古典概型与条件概率,为课堂梯度进阶提供学习支架。
其特色在于采用梯度进阶式教学,结合射击、摸球等实例,通过题型研究与思维建模培养数学思维,用符号语言精确表达概率关系。学生能深化理解,教师可提升教学效率,落实核心素养。
内容正文:
1.2
乘法公式与事件的独立性
[教学方式:深化学习课——梯度进阶式教学]
课时目标
1.结合古典概型,会用乘法公式计算概率.
2.理解两个事件相互独立的概念.
3.理解事件的独立性与条件概率的关系.
CONTENTS
目录
1
2
3
课前预知教材·自主落实基础
课堂题点研究·迁移应用融通
课时检测
课前预知教材·自主落实基础
01
1.乘法公式
乘法公式 P(AB)=____________ (其中P(A)>0),P(AB)=____________
(其中P(B)>0).利用乘法公式可以计算两个事件同时发生的概率
乘法公式
的推广 P(ABC)=P(A)P(B|A)P(C|AB).一般地,P(A1A2…An)=P(A1)P(A2|A1)…P(An|A1A2…An-1),与次序无关
P(A)P(B|A)
P(B)P(A|B)
2.相互独立事件的概念
(1)如果事件A(或B)是否发生对事件B(或A)发生的概率没有影响,这样的两个事件就叫作相互独立事件.
(2)事件A与事件B相互独立的充要条件是P(AB)=__________.
(3)当P(B)>0时,事件A与事件B相互独立的充要条件是____________.
P(A)P(B)
P(A|B)=P(A)
3.相互独立事件的性质
(1)如果A与B相互独立,那么A与 与B, 与 也相互独立.
(2)如果事件A1,A2,…,An相互独立,那么这n个事件同时发生的概率等于每个事件发生的概率的积,即P(A1A2…An)=___________________.
P(A1)P(A2)…P(An)
4.相互独立事件与互斥事件的区别
相互独立事件 互斥事件
条件 事件A(或B)是否发生对事件B
(或A)发生的概率没有影响 不能同时发生的两个事件A与B
符号 相互独立事件A,B同时发生,记作AB 互斥事件A,B中至少有一个发生,记作A∪B(或A+B)
计算公式 P(AB)=P(A)P(B) P(A∪B)=P(A)+P(B)
基础落实训练
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)不可能事件与任何一个事件相互独立. ( )
(2)必然事件与任何一个事件相互独立. ( )
(3)如果事件A与事件B相互独立,则P(B|A)=P(B). ( )
(4)“P(AB)=P(A)P(B)”是“事件A,B相互独立”的充要条件. ( )
√
√
√
√
2.已知P(B|A)=,P(A)=,则P(BA)=( )
A. B.
C. D.
解析:因为P(B|A)=,P(A)=,所以P(BA)=P(A)P(B|A)=×=.
√
3.甲、乙两个气象台同时做天气预报,如果它们预报准确的概率分别为0.9与0.6,且预报准确与否相互独立,那么在一次预报中这两个气象台的预报都不准确的概率是 ( )
A.0.04 B.0.36
C.0.54 D.0.94
解析:甲气象台预报不准确的概率为1-0.9=0.1,乙气象台预报不准确的概率为1-0.6=0.4,故在一次预报中这两个气象台的预报都不准确的概率是0.1×0.4=0.04,故选A.
√
4.某项射击游戏规定:选手先后对两个目标进行射击,只有两个目标都射中才能过关.某选手射中第一个目标的概率为0.8,继续射击,射中第二个目标的概率为0.5,则这个选手过关的概率为 ( )
A.0.4 B.0.5
C.0.6 D.0.8
√
解析:记“射中第一个目标”为事件A,“射中第二个目标”为事件B,则P(A)=0.8,P(B|A)=0.5.所以P(AB)=P(B|A)P(A)=0.8×0.5=0.4,即这个选手过关的概率为0.4.
课堂题点研究·迁移应用融通
02
题型(一) 乘法公式
[例1] 一个盒子中有6个白球、4个黑球,从中不放回地每次任取1个,连取2次.求:
(1)第一次取得白球的概率;
解:设事件A表示“第一次取得白球”,事件B表示“第二次取得白球”,则事件表示“第一次取得黑球”,由题意得,
P(A)==.
(2)两次都取得白球的概率;
解:P(AB)=P(A)P(B|A)=×=.
(3)第一次取得黑球而第二次取得白球的概率.
解:P(B)=P()P(B|)=×=.
|思|维|建|模|
乘法公式揭示了P(A),P(B|A),P(AB)三者之间的关系,在解题时只要知道其中的两个就可以求出第三个,最主要在于分析实际问题中已知的是什么,要求的是什么,从另一个方面可以理解乘法公式就是利用条件概率P(A|B)来计算P(AB)的.乘法公式是普遍成立的,只要作为“条件的事件”的概率不为零.
针对训练
1.已知某品牌的手机从1 m高的地方掉落时,屏幕第一次未碎掉的概率为0.5,当第一次未碎掉时第二次也未碎掉的概率为0.3,试求这样的手机从1 m 高的地方掉落两次后屏幕仍未碎掉的概率.
解:设事件Ai表示“第i次掉落手机屏幕没有碎掉”,i=1,2,
则由已知可得P(A1)=0.5,P(A2|A1)=0.3,
因此由乘法公式可得P(A2A1)=P(A1)P(A2|A1)=0.5×0.3=0.15.
即这样的手机从1 m高的地方掉落两次后屏幕仍未碎掉的概率为0.15.
题型(二) 相互独立事件的判断
[例2] 判断下列事件是否相互独立:
(1)甲组有3名男生,2名女生,乙组有2名男生,3名女生.现从甲、乙两组中各选1名同学参加演讲比赛,“从甲组中选出1名男生”与“从乙组中选出1名女生”;
解:“从甲组中选出1名男生”这一事件是否发生,对“从乙组中选出1名女生”这一事件是否发生没有影响,所以两个事件相互独立.
(2)容器内盛有5个白乒乓球和3个黄乒乓球,“从8个球中任意取出1个,取出的是白球”与“从剩下的7个球中任意取出1个,取出的还是白球”.
解:“从8个球中任意取出1个,取出的是白球”的概率为,若这一事件发生了,则“从剩下的7个球中任意取出1个,取出的仍是白球”的概率为;若前一事件没有发生,则后一事件发生的概率为,可见,前一事件是否发生,对后一事件发生的概率有影响,所以二者不相互独立.
|思|维|建|模|
两个事件是否相互独立的判断方法
(1)直接法:由事件本身的性质直接判断两个事件的发生是否相互影响.
(2)定义法:当P(AB)=P(A)P(B)时,事件A,B相互独立.
(3)条件概率法:当P(A)>0时,可用P(B|A)=P(B)判断.
针对训练
2.[多选]下列事件A,B不是相互独立事件的是 ( )
A.一枚硬币掷两次,事件A表示“第一次为正面向上”,事件B表示“第二次为反面向上”
B.袋中有两个白球和两个黑球,不放回地摸两次,每次摸一个球,事件A表示“第一次摸到白球”,事件B表示“第二次摸到白球”
C.掷一枚骰子,事件A表示“出现点数为奇数”,事件B表示“出现点数为偶数”
D.事件A表示“人能活到20岁”,事件B表示“人能活到50岁”
√
√
√
解析:对于A,A,B两个事件发生没有关系,故是相互独立事件;对于B,A事件发生时,影响到B事件,故不是相互独立事件;对于C,由于掷的是同一枚骰子,A,B是对立事件,所以不是相互独立事件;对于D,能活到20岁的,可能也能活到50岁,故A,B不是相互独立事件,故选BCD.
3.有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中有放回地随机取两次,每次取1个球.甲表示事件“第一次取出的球的数字是1”,乙表示事件“第二次取出的球的数字是2”,丙表示事件“两次取出的球的数字之和是8”,丁表示事件“两次取出的球的数字之和是7”,则 ( )
A.甲与丙相互独立 B.甲与丁相互独立
C.乙与丙相互独立 D.丙与丁相互独立
√
解析:P(甲)= ,P(乙)= ,P(丙)=,P(丁)= ,P(甲丙)=0≠P(甲)P(丙),P(甲丁)= =P(甲)P(丁),P(乙丙)= ≠P(乙)P(丙),P(丙丁)=0≠P(丙)P(丁).故选B.
[例3] 甲、乙两名射击运动员分别对一目标射击一次,甲射中的概率为0.8,乙射中的概率为0.9,求:
(1)2人都射中目标的概率;
题型(三) 相互独立事件发生的概率
解:记“甲射击1次,击中目标”为事件A,“乙射击1次,击中目标”为事件B,则A与B,与B,A与与为相互独立事件.
2人都射中目标的概率为
P(AB)=P(A)P(B)=0.8×0.9=0.72,
∴2人都射中目标的概率是0.72.
(2)2人中恰有1人射中目标的概率;
解:“2人各射击1次,恰有1人射中目标”包括两种情况:一种是甲击中、乙未击中(事件A发生),另一种是甲未击中、乙击中(事件B发生).根据题意,事件A与B互斥,根据互斥事件的概率加法公式和相互独立事件的乘法公式,所求的概率为P(A)+P(B)=P(A)P()+P()P(B)=0.8×(1-0.9)+(1-0.8)×0.9=0.08+
0.18=0.26,
∴2人中恰有1人射中目标的概率是0.26.
(3)2人至少有1人射中目标的概率.
解:法一 2人至少有1人射中包括“2人都中”和“2人有1人不中”
2种情况,其概率为P=P(AB)+P(A)+P(B)=0.72+0.26=0.98.
法二 “2人至少有一个击中”与“2人都未击中”为对立事件,
2人都未击中目标的概率是P( )=P()P()=(1-0.8)×(1-0.9)=0.02,
∴2人至少有1人射中目标的概率为P=1-P( )=1-0.02=0.98.
|思|维|建|模|
求相互独立事件同时发生的概率的步骤
(1)首先确定各事件之间是相互独立的;
(2)确定这些事件可以同时发生;
(3)求出每个事件的概率,再求积.
4.某地医疗科研机构都在研究某种疫苗,现有甲、乙、丙三个独立的科研机构在一定的时期内能研制出疫苗的概率分别是 .求:
(1)他们都研制出疫苗的概率;
针对训练
解:设“甲机构在一定时期研制出疫苗”为事件A,“乙机构在一定时期研制出疫苗”为事件B,“丙机构在一定时期研制出疫苗”为事件C,
则他们都研制出疫苗的概率为P(ABC)=P(A)P(B)P(C)=××= .
(2)恰有一个机构研制出疫苗的概率;
解:设“恰有一个机构研制出疫苗”为事件M,
则P(M)=P(A ∪ B∪C)=P(A)+P( B)+P(C)
=××+××+××=.
(3)至少有一个机构研制出疫苗的概率.
解:设“至少有一个机构研制出疫苗”为事件N,
则P(N)=1-P()=1-P()P()P()=1-××=.
课时检测
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1.袋内有3个白球和2个黑球,从中不放回地摸球,记事件A表示“第一次摸得白球”,事件B表示“第二次摸得白球”,则A与B是 ( )
A.互斥事件 B.相互独立事件
C.对立事件 D.不相互独立事件
√
解析:根据互斥事件、对立事件和相互独立事件的定义可知,A与B不互斥、不对立,也不是相互独立事件.
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2.下列式子成立的是 ( )
A.P(A|B)=P(B|A)
B.0<P(B|A)<1
C.P(AB)=P(A)P(B|A)
D.P(AB|A)=P(B)
√
解析:由P(B|A)=得P(AB)=P(B|A)P(A).
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3.甲、乙两人各进行一次射击,如果两人击中目标的概率都是0.8,则其中恰有一人击中目标的概率为 ( )
A.0.64 B.0.32
C.0.56 D.0.48
√
解析:设事件A为“甲击中目标”,事件B为“乙击中目标”,“两人各射击一次,恰好有一人击中目标”包括两种情况:一种是甲击中乙未击中(即A ),另一种是甲未击中乙击中(即 B),根据题意,这两种情况在各射击一次时不可能同时发生,即事件A 与B是互斥的,所以所求概率为P=P(A )+
P(B)=P(A)P()+P()P(B)=0.8×(1-0.8)+(1-0.8)×0.8=0.32.
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4.[多选]已知分别为随机事件A,B的对立事件,P(A)>0,P(B)>0,则( )
A.P(B|A)+P(|A)=1
B.P(B|A)+P(|A)=P(A)
C.若A,B相互独立,则P(A|B)=P(A)
D.若A,B互斥,则P(A|B)=P(B|A)
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解析:因为P(B|A)+P(|A)===1,所以A正确,B错误;由相互独立事件定义,若A,B相互独立,则P(AB)=P(A)P(B),P(A|B)==P(A),所以C正确;若A,B互斥,则P(AB)=0,P(A|B)==0,P(B|A)==0,所以D正确.
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5.在某道路的A,B,C三处设有交通灯,这三盏灯在1分钟内开放绿灯的时间分别为25秒,35秒,45秒,某辆车在这段道路上匀速行驶,则在这三处都不停车的概率为 ( )
A. B.
C. D.
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解析:设事件A表示“在A处遇绿灯”,事件B表示“在B处遇绿灯”,事件C表示“在C处遇绿灯”,则有P(A)=,P(B)=,P(C)=,则这三处都不停车的概率为P(ABC)=P(A)P(B)P(C)=××=.
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6.如图,已知电路中有5个开关,开关S5闭合的概率
为,其他开关闭合的概率都是,且各开关是否闭
合相互独立,则灯亮的概率为( )
A. B. C. D.
√
解析:法一 灯亮的对立事件为灯不亮,则得到灯不亮的条件是S1,
S2至少有一个断开,且S3,S4,S5同时断开,
∴灯亮的概率P=1-=.
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法二 根据串联、并联,得灯亮有三种情况:
①S5闭合,则灯亮的概率P1=;
②S5断开,S1,S2均闭合,则灯亮的概率P2=××=;
③S5断开,S1,S2至少有一个断开,S3,S4至少有一个闭合,则灯亮的概率P3=××=.
综上,P(灯亮)=P1+P2+P3=++=.故选A.
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7.[多选]口袋里装有2红,2白共4个形状相同的小球,对其编号红球1,2,白球3,4,从中不放回地依次取出两个球,事件A=“第一次取出的是红球”,事件B=“第二次取出的是红球”,事件C=“取出的两球同色”,事件D=“取出的两球不同色”,则 ( )
A.A与B互斥 B.C与D互为对立事件
C.A与C相互独立 D.P(D|B)=
√
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解析:样本点有12,13,14,23,24,34,21,31,41,32,42,43,共12个,事件A=“12,13,14,21,23,24”;事件B=“12,21,31,41,32,42”;事件C=“12,21,34,43”;事件D=“13,14,23,24,31,41,32,42”.∵A∩B≠∅,∴A与B不是互斥事件,故A错误;C∪D=Ω,C∩D=∅,∴C与D互为对立事件,故B正确;事件AC=“12,21”,∴P(A)== ,P(C)== ,P(AC)== ,P(AC)=P(A)·P(C),∴A与C相互独立,故C正确;事件BD=“31,41,32,42”,P(B)= ,P(BD)== ,
∴P(D|B)==,故D错误.
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8.(5分)国庆节放假,甲、乙、丙三人去北京旅游的概率分别为
.假定三人的行动相互之间没有影响,那么国庆假期内至少有1人去北京旅游的概率为_____.
解析:因为甲、乙、丙去北京旅游的概率分别为,所以他们不去北京旅游的概率分别为,所以至少有1人去北京旅游的概率为P=1-××=.
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9.(5分)已知0<P(A)<1,且P(B|A)=P(B).若P()=0.6,P(B|)=0.3,则P(AB)=______.
解析:因为P(B|A)=P(B),所以事件A与事件B相互独立,则P(B)=P(B|)
=0.3.因为P()=0.6,所以P(A)=0.4,则P(AB)=P(A)P(B)=0.12.
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10.(5分)事件A,B,C相互独立,如果P(AB)=,P(C)=,P(AB )=,则P(B)=_____,P(B)=_____.
解析:∵P(AB )=P(AB)P()=P()=,∴P()=,即P(C)=.
又P(C)=P()P(C)=,
∴P()=,P(B)=.
又P(AB)=,∴P(A)=,
∴P(B)=P()P(B)=×=.
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11.(5分)设不透明的袋中有5个红球,3个黑球,2个白球,有放回地随机摸球三次,每次摸一球,则第三次才摸到白球的概率为_____;若以同样的方式不放回摸球,则第三次才摸到白球的概率为_____.
解析:设事件A表示“第一次未摸到白球”,B表示“第二次未摸到白球”,C表示“第三次摸到白球”,
则事件“第三次才摸到白球”可表示为ABC.
有放回时:P(A)=,P(B|A)=,P(C|AB)=,
则P(ABC)=P(A)P(B|A)P(C|AB)=××=.
不放回时:P(A)=,P(B|A)=,P(C|AB)=,
则P(ABC)=P(A)P(B|A)P(C|AB)=××=.
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12.(10分)袋中装有4个红球,5个白球,从中不放回地任取两次,每次取一球.
(1)求在第一次取出的是红球的条件下,第二次取出的也是红球的概率;(6分)
解:设事件Ai表示“第i次取出的是红球”(i=1,2),则P(A1)=,P(A1A2)==,
所以P(A2|A1)===.
(2)求第二次才取到红球的概率.(4分)
解:第二次才取到红球,即第一次取白球,第二次取红球,
所以P(A2)=P()P(A2|)=×=.
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13.(10分)清明节放假期间,甲同学去古镇游玩的概率为,乙同学去古镇游玩的概率为,丙同学去古镇游玩的概率为,且甲、乙、丙三人的行程之间互相没有影响.
(1)求甲、乙、丙三人在清明节放假期间同时去古镇游玩的概率;(4分)
解:根据相互独立事件同时发生的概率公式,得三人同时去古镇游玩的概率P1=××=.
(2)求甲、乙、丙三人在清明节放假期间仅有一人去古镇游玩的概率.(6分)
解:甲、乙、丙三人仅有一人去古镇游玩的概率
P2=××+××+××=.
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14.(15分)“猜灯谜”又叫“打灯谜”,是元宵节的一项活动,出现在宋朝.在一次元宵节猜灯谜活动中,共有20道灯谜,三位同学独立竞猜,甲同学猜对了15道,乙同学猜对了8道,丙同学猜对了n道.假设每道灯谜被猜对的可能性都相等.
(1)任选一道灯谜,求甲、乙两位同学恰有一个人猜对的概率;(7分)
解:设A=“任选一道灯谜甲猜对”,B=“任选一道灯谜乙猜对”,C=“任选一道灯谜丙猜对”.
则P(A)==,P(B)==,P(C)=,
可得P()=,P()=,P()=1-.
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“甲、乙两位同学恰有一个人猜对”=A∪B,且A与B互斥.每位同学独立竞猜,故A,B互相独立,则A与与B,与均相互独立.
所以P(A∪B)=P(A)+P(B)=P(A)P()+P()P(B)=×+×=,
所以甲、乙两位同学恰有一个人猜对的概率为.
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(2)任选一道灯谜,若甲、乙、丙三个人中至少有一个人猜对的概率为,求n的值.(8分)
解:设D=“甲、乙、丙三个人中至少有一个人猜对”,则=.
所以P(D)=1-P()=1-P()P()P()=1-××=,解得n=16,
所以n的值为16.
本课结束
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