











数学选择性必修 第三册7.1 条件概率与全概率公式学案及答案
展开条件概率与事件的独立性
一、 课堂目标
1.掌握条件概率的定义和计算公式,以及条件概率与乘法公式之间的关系.
2.掌握独立事件的定义和性质.
3.掌握互斥事件和独立事件的综合应用.
4.掌握全概率公式的定义及应用,了解贝叶斯公式.
【备注】1.本讲的重点是掌握掌握条件概率、乘法公式以及独立事件的关系和综合应用,理解互斥事件和独立事件的区别:互斥事件的概率加法公式,相互独立事件的概率乘法公式;难点是全概率公式的理解和应用;重点题型是利用条件概率公式、乘法公式和事件的相互独立性求事件的概率,独立事件和互斥事件的综合应用.
2.本讲的关联知识是:离散型随机变量及其分布列.
二、 知识讲解
1. 条件概率
知识精讲
(1)定义
一般地,当事件 发生的概率大于 时(即),则事件 发生的条件下事件 发生的概率,称为
条件概率,记作.
【备注】【教师指导】
在很多实际问题中,需要考虑一个事件在“某事件已发生”这个附加条件下的概率.我们来看下面的问题:
抛掷红、蓝两颗骰子.设事件 “蓝色骰子的点数为 或 ”,事件 “两颗骰子的点数之
和大于 ”.
我们用 代表抛掷红骰子所得到的点数,用 代表抛掷蓝骰子所得到的点数,则这个试验的
基本事件空间为.作出下图:
容易看出,基本事件空间的元素与上图中的点一一对应.所以抛掷红、蓝两颗骰子这一试
验的基本事件总数为 .事件 包含所包含的基本事件对应图中三角虚线所包围的十个
点,所以,事件 发生的概率.
当一只蓝色骰子的点数为 或 时,事件 发生的概率是多少呢?也就是说,要求事件 在
“事件 ”已发生这个附加条件下的概率是多少.
事件 已发生的所有可能的结果对应图中长条虚线所包围的 个点,其中重叠部分的 个点
的“点数之和大于 ”.所以事件 在“事件 已发生”条件下的概率是 .
从这个例子中看到,事件 在“事件 已发生”这个附加条件下的概率与没有这个附加条件的概率是不同的.
(2)计算公式
一般地,设为两个随机事件,且,则:
.
(3)性质
①非负性:条件概率具有的性质,任何事件的条件概率都在0和1之间,即
.
②若事件A与B互斥,即 与 不可能同时发生,则.
③可加性:如果 和 是两个互斥事件,则.
【备注】【教师指导】
③可加性的推导过程:
由事件 和事件 互斥知,事件 与事件 也互斥,从而有:
,
由条件概率的定义得:
(4)条件概率的求法
①定义法,先求和,再求;
②基本事件法,借助古典型概率公式,先求事件 包含的基本事件数,再求事件 所包含的基本
事件数,得.
注意:
求复杂事件的条件概率时,可以把它分解为若干个互不相容的简单事件,求出这些简单事件的条件概
率,再利用概率的可加性,得到最终结果.
经典例题
1. 某地气象台预计, 月 日该地区下雨的概率为 ,刮风的概率为 ,既刮风又下雨的概率为 ,
设 表示下雨, 表示刮风,则( ).
A.B.C.D.
【备注】【教师指导】
本题主要利用定义法求条件概率,简单题.
【答案】B
【解析】,,,
.
故选 .
【标注】【知识点】条件概率
巩固练习
2. 小明早上步行从家到学校要经过有红绿灯的两个路口,根据经验,在第一个路口遇到红灯的概率为
,在第二个路口遇到红灯的概率为 ,在两个路口连续遇到红灯的概率是 .某天早上小明在
第一个路口遇到了红灯,则他在第二个路口也遇到红灯的概率是( ).
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】设事件 :小明在第一个路口遇到了红灯,
事件 :小明在第二个路口遇到了红灯.
由题意得:,,.
∴.
故选 .
【标注】【知识点】条件概率
经典例题
3. 一个盒子内装有 个红球, 个白球,从盒子中取出两个球,已知一个球是红球,则另一个也是红球
的概率是( ).
A.B.C.D.
【备注】【教师指导】
本题利用定义法求条件概率,重点是先分别求出其中一个球的事件概率
和两个球都是
红球的事件概率
【答案】B
【解析】取出两个球,设其中一个球是红球为事件 ,
则,
设取出的另一个球是红球为事件 ,
则,
从盒子中取出两个球,已知一个球是红球,
则另一个也是红球的概率是:
.
故选 .
【标注】【知识点】条件概率
巩固练习
4.
某盒中装有 只乒乓球,其中 只新球, 只旧球,不放回地依次摸出 个球使用,在第一次摸出新球的条件下,第二次也取到新球的概率为( ).
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】第一次摸出新球记为事件 ,则
,
第二次取到新球记为事件 ,则,
∴.
故选 .
【标注】【知识点】条件概率
经典例题
5. 袋中装有形状和大小完全相同的 个黑球, 个白球,从中不放回地依次随机摸取两个球,则在第一
次摸到黑球的条件下,第二次摸到白球的概率是( ).
A.B.C.D.
【备注】【教师指导】
借助古典型概率公式,利用基本事件法求条件概率.
【答案】C
【解析】设在这两次摸球过程中,第一次摸到黑球为 事件,第二次摸到白球为 事件,
则,,
所以,
故选: .
【标注】【知识点】条件概率
巩固练习
6. 抛掷一颗质地均匀的骰子的基本事件构成集合,令事件,
,则的值为( ).
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】∵
,
,
∴,
∴,,
故.
故选 .
【标注】【知识点】条件概率
2. 乘法公式
知识精讲
由条件概率的计算公式
可知,
这就是说,根据事件 发生的概率,以及事件 发生的条件下事件 发生的概率,可以求出 与 同时发生的概率.一般地,这个结论称为乘法公式.
经典例题
7. 甲袋中有 个白球, 个红球;乙袋中有 个白球, 个红球,从两个袋子中任取一袋,然后从所取到
的袋子中任取一球 ,则取到白球的概率是.
【备注】【教师指导】
本题主要利用乘法公式求事件发生的概率,注意互斥事件概率的可加性:
【答案】
【解析】设事件 为“取出甲袋”,事件 为“取出白球”,分两种情况进行讨论.
若取出的是甲袋,则,
依题意可得,,
所以;
若取出的是乙袋,则,
依题意可得,,所以.
综上所述,取到白球的概率.
【标注】【知识点】条件概率
巩固练习
8. 市场上供应的灯泡中,甲厂产品占 ,乙厂占 ,甲厂产品的合格率是 ,乙厂产品的合格率
是 ,则从市场上买到一个是甲厂生产的合格灯泡的概率是( ).
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】记 “甲厂产品”,
“合格产品”,则
,,
.故选 .
【标注】【知识点】条件概率
9. 已知 箱中有红球 个,白球 个, 箱中有白球 个,( 、 箱中所有的球除颜色外完全相同).现随意从 箱中取出 个球放入 箱,将 箱中的球充分搅匀后,再从 箱中随意取出 个球放入 箱,则红球从 箱移到 箱,再从 箱返回 箱中的概率等于( ).
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】记“红球从
”为事件 .“红球从
”为事件 ,
已知,
,
.
故选 .
【标注】【知识点】相互独立事件的概率乘法公式
3. 事件的独立性
知识精讲
(1)定义
当时, 与 独立的充要条件是
这时,我们称事件 、 相互独立,并把这两个事件叫做相互独立事件.
【备注】【教师指导】
注意:
事件的独立性在必修中已经学过,这里再复习一遍,因为事件的独立性不仅和条件概率有一定的联系,而且利用事件的独立性求事件发生的概率属于常考题,在本章中考查的非常多.
当且时,
由条件概率的计算公式有
,
即.这就是说,此时事件 发生的概率与已知事件 发生时事件 发生的概
率相等.也就是事件 的发生,不会影响事件 发生的概率.
类似地,可以看出,如果,那么一定有.
因此,当时, 与 独立的充要条件是
这也就同时说明,当时,事件 的发生会影响事件 发生的概率,此时 与
是不独立的.事实上,“ 与 独立”也经常被说成“ 与 互不影响”等.
(2)独立事件的性质
对于两个独立事件 和 ,有如下两个性质:① 与 , 与 , 与 也相互独立;
②.
经典例题
10. 袋中有大小形状都相同的 个黑球和 个白球.如果不放回地依次取 次球,每次取出 个,那么在第
次取到的是黑球的条件下,第 次取到白球的概率为( ).
A.B.C.D.
【备注】【教师指导】
本题主要考查条件概率与事件独立性的综合,利用两次取球是相互独立的可求“第一次取出黑球,第二次取出白球”的概率.
【答案】B
【解析】设事件 表示“第一次取出黑球”,事件 表示“第二次取出白球”,
,,
∴在第 次取到的是黑球的条件下,第 次取到白球的概率为:
.
故选 .
【标注】【知识点】条件概率
巩固练习
11. 已知 件次品和 件正品混在一起,现需要通过检测将其区分,每次随机检测一件产品,检测后不放
回,则在第一次取出次品的条件下,第二次取出的也是次品的概率是( ).
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】记“第一次取出次品”为事件 ,“第二次取出次品”为事件 ,
则,,所以.
故选 .
【标注】【知识点】条件概率;古典概型
经典例题
12. 甲、乙、丙三人独立地去破译一个密码,他们能译出的概率分别为 , , ,则此密码能被译出
的概率为.
【备注】【教师指导】
利用相互独立事件的概率乘法公式求解.
【答案】
【解析】三个人独立日破译密码,成功概率为 , , ,
则不能破译的情况概率为
,
∴能破译的概率.
故答案为: .
【标注】【知识点】相互独立事件的概率乘法公式;互斥事件与对立事件
巩固练习
13. 某学生在上学的路上要经过三个路口,假设在各路口是否遇到红绿灯是相互独立的,遇到红灯的概
率都是 ,则这名学生在上学的路上到第三个路口时第一次遇到红灯的概率为.
【答案】
【解析】某学生在上学的路上要经过三个路口,假设在各路口是否遇到红绿灯是相互独立的,遇到红灯的概率都是 ,这名学生在上学的路上到第三个路口时第一次遇到红灯是指前 次都遇到绿灯,第 次遇到红灯,
则这名学生在上学的路上到第三个路口时第一次遇到红灯的概率为
.
故答案为: .
【标注】【知识点】相互独立事件的概率乘法公式
4. 互斥事件与独立事件
知识精讲
互斥事件与独立事件的区别:
“互斥事件”和“相互独立事件”是两个不同的概念,前者表示两个事件不可能同时发生,后者指一个事件是否发生对另一个事件发生的概率没有影响.
【备注】【教师指导】
学生要深刻理解和记忆:
互斥事件的概率加法公式,独立事件的概率乘法公式.
知识点睛
已知两个事件,它们的概率分别为.将中至少有一个发生记为事件,都发生
记为事件 ,都不发生记为事件 ,恰有一个发生记为事件,至多有一个发生记为事件
,则它们的概率间的关系见下表.
概率互斥相互独立
0
1
经典例题
14. 一袋中装有 只白球, 只黄球,在有放回地摸球中,用 表示第一次摸得白球, 表示第二次摸
得白球,则事件 与 是( ).
A. 不相互独立事件B. 相互独立事件C. 互斥事件D. 对立事件
【备注】【教师指导】
相互独立事件的辨析,注意相互独立事件与互斥事件的区别.
【答案】B
【解析】由题意可得 表示第二次摸到的不是白球,即 表示第二次摸到的是黄球,由于采用有
放回地摸球,
故每次是否摸到黄球互不影响,故事件 与 是相互独立事件.
故选 .
【标注】【知识点】相互独立事件;相互独立事件的辨析
巩固练习
15. 掷一颗骰子一次,设事件 :“掷出奇数点”,事件 :“掷出 点或 点”,则事件 , 的关系(
).
A. 互斥但不相互独立B. 相互独立但不互斥
C. 互斥且相互独立D. 既不相互独立也不互斥
【答案】B
【解析】掷一颗骰子一次,设事件“出现奇数点”,事件 “出现 点或 点”,
则事件 与 能同时发生,故 与 不是互斥事件,
又事件 发生与否与 无关,同时,事件 发生与否与 无关,
则事件 与事件 是相互独立事件.
故选: .
【标注】【知识点】相互独立事件的辨析;互斥事件与对立事件的概念辨析
经典例题
16. 甲、乙两名学生通过某种听力测试的概率分别为 和 ,两人同时参加测试,其中有且只有一人能
通过概率是( ).
A.B.C.D.
【备注】【教师指导】
互斥事件概率加法公式和相互独立事件的概率乘法公式的综合应用,属于常考题型,本题
的难度不大.
【答案】C
【解析】设事件 表示“甲通过听力测试”,事件 表示“乙通过听力测试”.
根据题意知,事件 和 相互独立,且,.记“有且只有一人通过听
力测试”为事件 ,
则,且 和 互斥.
故
.
【标注】【知识点】相互独立事件的概率乘法公式
17. 某学生语、数、英三科考试成绩,在一次考试中排名全班第一的概率:语文为 ,数学为 ,英
语为 ,并且该生各科取得第一名相互独立.问一次考试中:
( 1 )三科成绩均未获得第一名的概率是多少?
( 2 )恰有一科成绩未获得第一名的概率是多少?
【备注】【教师指导】
互斥事件概率加法公式和相互独立事件的概率乘法公式的综合应用,属于常考题型,本题
的难度比上一题难度大一些,学生要认真读题,明确题目的问题.
【答案】( 1 )三科成绩均未获得第一名的概率是.
( 2 )恰有一科成绩未获得第一名的概率是.
【解析】( 1 )分别记该生语、数、英考试成绩排名全班第一的事件为 , , ,
则 、 、 两两相互独立且,,.
“三科成绩均未获得第一名”可以用:表示,
.
答:三科成绩均未获得第一名的概率是
.
( 2 )分别记该生语、数、英考试成绩排名全班第一的事件为 , , ,
则 、 、 两两相互独立且,,.
“恰有一科成绩未获得第一名”可以用表示,
由于事件,和两两互斥,
根据概率加法公式和相互独立事件的意义,所求的概率为:
.
答:恰有一科成绩未获得第一名的概率是.
【标注】【知识点】相互独立事件的概率乘法公式;互斥事件的概率加法公式
巩固练习
18. 从应届高中生中选拔飞行员,已知这批学生体型合格的概率为 ,视力合格的概率为 ,假设各项
标准互不影响,从中任选一名学生,则该学生恰有一项合格的概率为( ).
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】体型合格视力不合格:
,
体型不合格视力合格:,
∴.
故选 .
【标注】【知识点】相互独立事件的概率乘法公式;互斥事件的概率加法公式
19. 社区开展“建军 周年主题活动——军事知识竞赛”,甲乙两人能荣获一等奖的概率分别为 和 ,
两人是否获得一等奖相互独立,则这两人中至少有一人获得一等奖的概率为( ).
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】分别设甲、乙获得一等奖为事件 , ,则
,
,
,
.事件“两人中至少有一人获得一等奖”为“”,由于两人是否获
得一等奖相互独立,所以所求的概率为
.
故选 .
【标注】【知识点】相互独立事件的概率乘法公式
5. 全概率公式
知识精讲
(1)公式
公式的推导:
一般地,如果样本空间为 ,而为事件,则 与 是互斥的,
且,
所以,
当
且
时,由乘法公式得:
,
所以,.
(2)全概率公式的一般结论
前面提到的全概率公式,本质上是将样本空间分成互斥的两部分(即 与 )后得到的.如果将样本空间分成更多互斥的部分,从而得到更一般的结论,如下:
定理:若样本空间 中的事件满足:
①任意两个事均互斥,即;
②;
③.
则对 中的任意事件 ,都有
,且
.
上述公式也称为全概率公式.
经典例题
20. 某射击小组共有 名射手,其中一级射手 人, 二级射手 人, 三级射手 人, 四级射手 人. 一、二、三、四级射手能通过选拔进入比赛的概率分别是 、 、 、 . 求任选一名射手能通过选拔进入比赛的概率.
【备注】【教师指导】
本题利用全概率公式求解,考查全概率公式的应用.
【答案】.
【解析】设事件 表示“射手能通过选拔进入比赛”,
设事件 表示“射手是第 级射手”.
显然,、 、 、 构成一个完备事件组,且
,,,
,,,.
由全概率公式得到
.
【标注】【知识点】条件概率
巩固练习
21. 某仓库有同样规格的产品 箱,其中 箱、 箱、 箱依次是由甲、乙、丙三个厂生产的,且三个厂
的次品率分别为 、 、 .现从这 箱中任取一箱,再从取得的一箱中任意取出一件产品,
求:
( 1 )取得一件产品是次品的概率.
( 2 )若已知取得的一件产品为次品,这件次品是乙厂生产的概率.
【答案】( 1 )( 2 )
.
.
【解析】( 1 )设事件 为“取得一件产品为次品”,则由全概率公式,
.
( 2 )设事件 表示取得的一件产品是乙产生产的,则
,
,于是
.
【标注】【知识点】相互独立事件的概率乘法公式;条件概率
6. 贝叶斯公式
知识精讲
(1)贝叶斯公式
一般地,当且时,有
.
这称为贝叶斯公式.
(2)贝叶斯公式的推广
同全概率公式一样,贝叶斯公式也可以进行推广.
定理:若样本空间 中的事件满足:
①任意两个事件均互斥,即;
②;
③.
则对 中的任意概率非零事件 ,有
.
上述公式也称为贝叶斯公式.
经典例题
22. 甲、乙两厂生产同一种商品.甲厂生产的此商品占市场上的
,乙厂生产的占
;甲厂商品的
合格率为 ,乙厂商品的合格率为 .若某人购买了此商品发现为次品,则此次品为甲厂生产
的概率为.
【备注】【教师指导】
本题利用贝叶斯公式求解,考查贝叶斯公式的应用.
【答案】
【解析】不妨设 :商品为次品. :商品为甲厂生产. :商品为乙厂生产.
于是,,,.
由贝叶斯公式
.
于是此次品为甲厂生产的概率为 .
【标注】【知识点】条件概率
巩固练习
23. 某地区居民的肝癌发病率为,现用甲胎蛋白法进行普查 医学研究表明,化验结果是存在错
误的 已知患有肝癌的人其化验结果 呈阳性(有病),而没患肝癌的人其化验结果呈阴性
(无病).现某人的检查结果呈阳性,问他真的患肝癌的概率有多少?
【答案】.
【解析】 :他真的患肝癌, :他没患肝癌, :他被检查出患肝癌,
.
【标注】【知识点】条件概率
【素养】数学运算
三、 思维导图
你学会了吗?画出思维导图总结本课所学吧!
【备注】
四、 出门测
24. 下面结论正确的是( ).
A.
B.
若
若
,则事件 与 是互为对立事件
,则事件 与 是相互独立事件
C.
D.
若事件 与 是互斥事件,则 与 也是互斥事件
若事件 与 是相互独立事件,则 与 也是相互独立事件
【备注】【教师指导】
注意:本题是多选题.
【答案】BD
【解析】A 选项:例如 , , , 四个球,选中每个球的概率一样,
为选中 、 两个球的概
率: ,为选中 , 两个球的概率: ,,但 , 不是对立事
件.故 错误;B 选项:若
,则事件 与 是相互独立事件,故 正确;
C 选项:假设一个随机事件由 、 、 、 这 个彼此互斥的基本事件构成,则事件 中含有事件 、 、 ,事件 中含有事件 、 、 ,则 与 不互斥,故 错误;
D 选项:若 与 相互独立,则 与 , 与 , 与 都是相互独立事件,故 正确.故选 B D .
【标注】【知识点】相互独立事件的辨析;互斥事件与对立事件的概念辨析
25. 根据某地区气象台统计,该地区下雨的概率是 ,刮风的概率为 ,既刮风又下雨的概率为 ,
则在刮风天里,下雨的概率为,在下雨天里,刮风的概率为.
【答案】 ;
【解析】设事件 “下雨”,
“刮风”,
“既刮风又下雨”,
则,,,
∴在刮风天里,下雨的概率为:
,
在下雨天里,刮风的概率为:
.
【标注】【知识点】条件概率
26. 已知 件产品中有 件次品,现逐一不放回的检验,直到 件次品都能被确认为止,则检验次数为 的
概率为.
【答案】
【解析】检验次数为 ,可知第四次为次品,另一次出现次品可能为前三次中任意一次,则有所求
概率.
【标注】【知识点】互斥事件的概率加法公式;相互独立事件的概率乘法公式
27. 甲、乙、丙的投篮命中率分别为 , , .三人各投篮一次,假设三人投篮相互独立,则至少有
一人命中的概率是.
【答案】
【解析】甲、乙、丙的投篮命中率分别为: , , .
若三人各投篮一次,且投篮相互独立,则都没有投中的概率为:
,
则至少有一个人命中的概率为:.
故答案为: .
【标注】【知识点】互斥事件与对立事件;对立事件的概率和为1;相互独立事件的概率乘法公式
20
高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第三册7.2 离散型随机变量及其分布列学案: 这是一份高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第三册<a href="/sx/tb_c4000357_t4/?tag_id=42" target="_blank">7.2 离散型随机变量及其分布列学案</a>,文件包含离散型随机变量及其分布列-讲义教师版docx、离散型随机变量及其分布列-讲义教师版pdf、离散型随机变量及其分布列-讲义学生版docx、离散型随机变量及其分布列-讲义学生版pdf等4份学案配套教学资源,其中学案共69页, 欢迎下载使用。
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