高考数学一轮复习第10章第5节条件概率与全概率公式学案
展开第五节 条件概率与全概率公式
考试要求:理解条件概率和全概率公式,并能利用条件概率公式与全概率公式解决一些简单的实际问题.
一、教材概念·结论·性质重现
1.条件概率
条件概率的定义 | 设A,B为两个随机事件,且P(A)>0,称P(B|A)=为在事件A发生的条件下,事件B发生的条件概率,简称条件概率 |
条件概率的性质 | (1)P(Ω|A)=1; (2)如果B和C是两个互斥事件,则P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A); (3)设与B互为对立事件,则P(|A)=1-P(B|A) |
(1)所谓的条件概率,是试验结果的一部分信息已知,求另一事件在此条件下发生的概率.
(2)由条件概率的概念可知,P(B|A)与P(A|B)是不一定相同的.另外,在事件A发生的条件下,事件B发生的概率不一定是P(B),即P(B|A)与P(B)不一定相等.
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)=,称上面的公式为全概率公式.
3.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,
二、基本技能·思想·活动经验
1.判断下列说法的正误,对的打“√”,错的打“×”.
(1)相互独立事件就是互斥事件. ( × )
(2)对于任意两个事件,公式P(AB)=P(A)P(B)都成立. ( × )
(3)P(B|A)表示在事件A发生的条件下,事件B发生的概率,P(AB)表示事件A,B同时发生的概率. ( √ )
(4)若事件A,B相互独立,则P(B|A)=P(B). ( √ )
2.已知盒中装有3个红球、2个白球、5个黑球,它们的大小和形状完全相同.甲每次从中任取一个球不放回,则在他第一次拿到白球的条件下,第二次拿到红球的概率为( )
A. B. C. D.
B 解析:设“第一次拿到白球”为事件A,“第二次拿到红球”为事件B.依题意P(A)==,P(AB)==.
故在他第一次拿到白球的条件下,第二次拿到红球的概率P(B|A)==.
3.抛掷两枚质地均匀的骰子,则在点数之和为6的条件下,其中一枚点数为2的概率为( )
A. B.
C. D.
B 解析:设“抛掷两枚骰子,两枚骰子的点数之和为6”为事件A,“抛掷两枚骰子,其中一枚骰子的点数为2”为事件B,则P(A)=,P(AB)=,所以P(B|A)===.
4.(2022·济南月考)抛掷甲、乙两颗骰子,若事件A:“甲骰子的点数大于3”;事件B:“甲、乙两骰子的点数之和等于8”,则P(B|A)的值等于________.
解析:由题意得,P(B|A)为抛掷甲,乙两颗骰子,甲骰子的点数大于3时,甲、乙两骰子的点数之和等于8的概率.
因为抛掷甲、乙两骰子,甲骰子点数大于3的样本点有3×6=18个,
甲骰子点数大于3时,甲、乙两骰子的点数之和等于8,样本点有(4,4),(5,3),(6,2),共3个,所以P(B|A)===.
考点1 条件概率——基础性
(1)现有四个医疗小组甲、乙、丙、丁和4个需要援助的国家可供选择,每个医疗小组只去一个国家.设事件A=“4个医疗小组去的国家各不相同”,事件B=“小组甲独自去一个国家”,则P(A|B)=( )
A. B.
C. D.
A 解析:事件A=“4个医疗小组去的国家各不相同”,事件B=“小组甲独自去一个国家”,
则P(AB)==,P(B)==,
P(A|B)==.故选A.
(2)从混有5张假钞的20张百元钞票中任意抽出2张,将其中1张放到验钞机上检验发现是假钞,则另1张也是假钞的概率为( )
A. B.
C. D.
C 解析:记事件A:抽到的至少1张钞票是假钞,记事件B:抽到的2张钞票都是假钞,
则P(A)===,P(AB)==,
因此,P(B|A)==×=.
根据条件概率的概念(公式)计算条件概率的两种方法:
(1)在缩小后的样本空间ΩA中计算事件B发生的概率,即P(B|A)=.
(2)在原样本空间Ω中,先计算P(AB),P(A),再由公式P(B|A)=,计算求得P(B|A).
1.已知盒中装有3只螺口灯泡与7只卡口灯泡,这些灯泡的外形都相同且灯口向下放着.现需要一只卡口灯泡,电工师傅每次从中任取一只并不放回,则在他第1次抽到的是螺口灯泡的条件下,第2次抽到的是卡口灯泡的概率为( )
A. B.
C. D.
D 解析:设事件A为“第1次抽到的是螺口灯泡”,事件B为“第2次抽到的是卡口灯泡”,则P(A)=,P(AB)=×=,则所求的概率为P(B|A)===.
2.将三颗骰子各掷一次,设事件A为“三个点数都不相同”,B为“至少出现一个6点”,则条件概率P(A|B)=________,P(B|A)=__________.
解析:P(A|B)的含义是在事件B发生的条件下,事件A发生的概率,即在“至少出现一个6点”的条件下,“三个点数都不相同”的概率.因为“至少出现一个6点”有6×6×6-5×5×5=91(种)情况,“至少出现一个6点且三个点数都不相同”共有C×5×4=60(种)情况,所以P(A|B)=.
P(B|A)的含义是在事件A发生的条件下,事件B发生的概率,即在“三个点数都不相同”的条件下,“至少出现一个6点”的概率.因为“三个点数都不相同”有6×5×4=120(种)情况,所以P(B|A)=.
考点2 全概率公式——应用性
(1)设某医院仓库中有10盒同样规格的X光片,已知其中有5 盒、3盒、2盒依次是甲厂、乙厂、丙厂生产的,且甲、乙、丙三厂生产该种X光片的次品率依次为,,.现从这10盒中任取一盒,再从这盒中任取一张X光片,则取得的X光片是次品的概率为( )
A.0.08 B.0.1
C.0.15 D.0.2
A 解析:以A1,A2,A3分别表示取得的这盒X光片是由甲厂、乙厂、丙厂生产的,
B表示取得的X光片为次品,P(A1)=,P(A2)=,P(A3)=,
P(B|A1)=,P(B|A2)=,P(B|A3)=.
则由全概率公式,所求概率为P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)+P(A3)P(B|A3)
=×+×+×=0.08.
(2)2021年初葫芦山庄播种用的一等亚腰葫芦种子中混有2%的二等种子,1.5%的三等种子,1%的四等种子,一、二、三、四等种子长出的葫芦秧结出50颗以上果实的概率分别为0.5,0.15,0.1,0.05,则这批种子所生长出葫芦秧结出50颗以上果实的概率为_________.
0.482 5 解析:设这批种子中任选一颗是一、二、三、四等种子的事件是A1,A2,A3,A4,则Ω=A1∪A2∪A3∪A4,且A1,A2,A3,A4两两互斥,设B=从这批种子中任选一颗,所生长出葫芦秧结出50颗以上果实,
则P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)+P(A3)·P(B|A3)+P(A4)P(B|A4)
=95.5%×0.5+2%×0.15+1.5%×0.1+1%×0.05=0.482 5.
利用全概率公式求概率的一般步骤
(1)找出条件事件里的某一个完备事件,分别命名Ai.
(2)命名目标的概率事件为事件B.
(3)代入全概率公式求解.
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,求第二次取到白球的概率.
解:A={第一次取到白球},B={第二次取到白球}.
因为B=AB∪B,且AB与B互斥,所以P(B)=P(AB)+P(B)=P(A)P(B|A)+P()·P(B|)=×+×=0.6.
考点3 贝叶斯公式——应用性
根据以往的临床记录,某种诊断癌症的试验具有如下的效果:若以A表示事件“试验反应为阳性”,以C表示事件“被诊断者患有癌症”,则有P(A|C)=0.9,P(|)=0.9.现在对自然人群进行普查,设被试验的人患有癌症的概率为0.01,即P(C)=0.01,则P(C|A)=________.
解析:因为P(|)=0.9,所以P(A|)=1-P(|)=1-0.9=0.1.因为P(C)=0.01,所以P()=0.99.由全概率公式可得P(A)= P(A|C)P(C)+P(A|)P(),因为P(AC)= P(C|A)·P(A)=P(A|C)P(C),所以P(C|A)====.
1.全概率公式常用来计算复杂事件的概率,而贝叶斯公式是用来计算简单条件下发生的复杂事件的概率.
2.在运用贝叶斯公式时,一般已知、未知条件为:
(1)事件B的多种情况中到底哪种情况发生了是未知的,但是每种情况发生的概率已知,即P(Bj),j=1,2,…,n.
(2)事件A是已经发生的确定事实,且已知每种事件B发生条件下事件A发生的概率,即P(A|Bj),j=1,2,…,n.
(3)P(A)未知,需要使用全概率公式计算得到.
某卡车为乡村小学运送书籍,共装有10个纸箱,其中5箱英语书、2箱数学书、3箱语文书.到目的地时发现丢失一箱,但不知丢失哪一箱.现从剩下9箱中任意打开两箱,结果都是英语书,则丢失的一箱也是英语书的概率为( )
A. B. C. D.
B 解析:用A表示丢失一箱后任取两箱是英语书,用Bk表示丢失的一箱为k,k=1,2,3分别表示英语书、数学书、语文书.由全概率公式得P(A)=(Bk)P(A|Bk)=×+×+×=,
P(B1|A)===÷=.故选B.
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