7.1 条件概率与全概率公式 -(人教A版2019选择性必修第二、三册) (学生版+教师版)

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名称 7.1 条件概率与全概率公式 -(人教A版2019选择性必修第二、三册) (学生版+教师版)
格式 zip
文件大小 124.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-11-30 11:03:37

文档简介

条件概率与全概率公式
1 条件概率
① 定义
一般地,设为两个事件,且 ,称为在事件发生的条件下,事件发生的条件概率.
PS
(1) 求“事件已发生,事件发生的概率”,可理解:如图,事件已发生,则为样本空间,此时事件发生的概率是包含的样本点数与包含的样本点数的比值,即
(通俗些理解,条件概率只是缩小了样本空间,就是以为样本空间计算的概率)
Eg: 某地7月份吹南风(事件)的概率是,下雨(事件)的概率是,即吹南风又下雨的概率是,那在吹南风的条件下下雨的概率是, 在下雨的条件下吹南风的的概率是.
(2) 当时,当且仅当事件与相互独立时,有;
② 概率的乘法公式
对任意两个事件与,若,则
设,则
(1);
(2) 如果和互斥,那么 ;
(3) 设和互为对立事件,则.
2 全概率公式
一般地,设是一组两两互斥的事件,,且,,则对任意的事件,有
我们称它为全概率公式.
贝叶斯公式:

【题型一】 求条件概率
【典题1】某校从学生文艺部名成员(男女)中,挑选人参加学校举办的文艺汇演活动.
(1)求男生甲被选中的概率;
(2)在已知男生甲被选中的条件下,女生乙被选中的概率;
(3)在要求被选中的两人中必须一男一女的条件下,求女生乙被选中的概率.
【典题2】已知箱中共有个球,其中红球、黄球、蓝球各个.每次从该箱中取个球 (有放回,每球取到的机会均等),共取三次.设事件:“第一次取到的球和第二次取到的球颜色相同”,事件:“三次取到的球颜色都相同”,则=( )
A. B. C. D.1
巩固练习
1(★) [多选题]下列说法有可能成立的是(  )
A. B.
C. D.
2(★) 某种疾病的患病率为0.5%,已知在患该种疾病的条件下血检呈阳性的概率为99%,则患该种疾病且血检呈阳性的概率为(  )
A.0.495% B.0.9405% C.0.9995% D.0.99%
3(★) 将四颗骰子各掷一次,记事件“四个点数互不相同”,“至少出现一个5点”,则概率等于(  )
A. B. C. D.
4(★★) 袋中有个大小、材质都相同的小球,其中红球3个,白球7个.每次从袋中随机摸出1个球,摸出的球不再放回.求:
(1)第一次摸到红球的概率;
(2)在第一次摸到红球的条件下,第二次也摸到红球的概率;
(3)第二次摸到红球的概率.
【题型二】 全概率公式、贝叶斯公式的运用
【典题1】(1) 在12件产品中有4件次品,在先取1件的情况下,求任取2件产品皆为正品的概率.
(2) 在12件产品中有4件次品,在先取1件的情况下,任取2件产品皆为正品,求先取1件为次品的概率.
【典题2】用一门大炮对某目标进行三次独立射击, 第一、二、三次的命中率分别为0.4、0.5、0.7, 若命中此目标一、二、三弹, 该目标被摧毁的概率分别为0.2、0.6和0.8, 试求此目标被摧毁的概率.
【典题3】 近年来,我国外卖业发展迅猛,外卖小哥穿梭在城市的大街小巷成为一道道亮丽的风景线.他们根据外卖平台提供的信息到外卖店取单.某外卖小哥每天来往于个外卖店(外卖店的编号分别为,其中,约定:每天他首先从1号外卖店取单,叫做第1次取单,之后,他等可能的前往其余个外卖店中的任何一个店取单叫做第2次取单,依此类推.假设从第2次取单开始,他每次都是从上次取单的店之外的个外卖店取单.设事件{第次取单恰好是从1号店取单},是事件发生的概率,显然,则  ,与的关系式为   .
巩固练习
1(★★) 从中,甲、乙两人各任取一数(不重复),已知甲取到的数是的倍数,求甲数大于乙数的概率 .
2(★★) 从数字中任取一个数,记为,再从中任取一个数,记为,
则 .
3(★★) 盒中有个红球,个黑球,今随机地从中取出一个,观察其颜色后放回,并加上同色球个,再从盒中第二次抽取一球,第二次抽出的是黑球的概率为 .
4(★★) 设某公路上经过的货车与客车的数量之比为,货车中途停车修理的概率为,客车为,今有一辆汽车中途停车修理,该汽车是货车的概率为 .
5(★★) 有三个同样的箱子,甲箱中有2只红球,6只白球,乙箱中有6只红球,4只白球,丙箱中有3只红球,5只白球.
(1)随机从甲、乙、丙三个箱子中各取一球,求三球都为红球的概率;
(2)从甲,乙、丙中随机取一箱,再从该箱中任取一球,求该球为红球的概率.
6(★★★) 袋中装有8只红球 , 2只黑球,每次从中任取一球, 不放回地连续取两次, 求下列事件的概率.
(1)取出的两只球都是红球;
(2)取出的两只球都是黑球;
(3)取出的两只球一只是红球,一只是黑球;
(4)第二次取出的是红球.条件概率与全概率公式
1 条件概率
① 定义
一般地,设为两个事件,且 ,称为在事件发生的条件下,事件发生的条件概率.
PS
(1) 求“事件已发生,事件发生的概率”,可理解:如图,事件已发生,则为样本空间,此时事件发生的概率是包含的样本点数与包含的样本点数的比值,即
(通俗些理解,条件概率只是缩小了样本空间,就是以为样本空间计算的概率)
Eg: 某地7月份吹南风(事件)的概率是,下雨(事件)的概率是,即吹南风又下雨的概率是,那在吹南风的条件下下雨的概率是, 在下雨的条件下吹南风的的概率是.
(2) 当时,当且仅当事件与相互独立时,有;
② 概率的乘法公式
对任意两个事件与,若,则
设,则
(1);
(2) 如果和互斥,那么 ;
(3) 设和互为对立事件,则.
2 全概率公式
一般地,设是一组两两互斥的事件,,且,,则对任意的事件,有
我们称它为全概率公式.
贝叶斯公式:

【题型一】 求条件概率
【典题1】某校从学生文艺部名成员(男女)中,挑选人参加学校举办的文艺汇演活动.
(1)求男生甲被选中的概率;
(2)在已知男生甲被选中的条件下,女生乙被选中的概率;
(3)在要求被选中的两人中必须一男一女的条件下,求女生乙被选中的概率.
【解析】(1)从6名成员中挑选2名成员,共有种情况,
记“男生甲被选中”为事件,事件所包含的基本事件数为种,故.
(2)记“男生甲被选中”为事件,“女生乙被选中”为事件,则,
由(1)知,故.
(3)记“挑选的2人一男一女”为事件,则,
“女生乙被选中”为事件B,,故.
【点拨】① 第一问是古典概型;② 第二、问是条件概率.
【典题2】已知箱中共有个球,其中红球、黄球、蓝球各个.每次从该箱中取个球 (有放回,每球取到的机会均等),共取三次.设事件:“第一次取到的球和第二次取到的球颜色相同”,事件:“三次取到的球颜色都相同”,则=( )
A. B. C. D.1
【解析】方法一
由题意
,故选.
方法二
(事件分为①第一,二次摸球同色,与第三次球不同色,②三次颜色一样)
点评:求条件概率,可以使用或,一般情况下用更简单.
巩固练习
1(★) [多选题]下列说法有可能成立的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】根据题意,依次分析选项:
对于A,P(B|A,变形可得P(AB)=P(B|A)P(A),
而P(A)≤1,则P(B|A)≥P(AB),A错误,
对于B,P(B|A,变形可得P(AB)=P(B|A)P(A),
当P(A)=1时,有P(B)=P(A)P(B|A),B正确,
对于C,当A、B是相互独立事件时,P(AB)=P(A) P(B),C正确,
对于D,当A、B是互斥事件时,P(A|B)=P(B|A)=0,D正确,
故选:BCD.
2(★) 某种疾病的患病率为0.5%,已知在患该种疾病的条件下血检呈阳性的概率为99%,则患该种疾病且血检呈阳性的概率为(  )
A.0.495% B.0.9405% C.0.9995% D.0.99%
【答案】A
【解析】设事件A表示“患某种疾病”,设事件B表示“血检呈阳性”,
则P(A)=0.5%,P(B|A)=99%,
∴患该种疾病且血检呈阳性的概率为:
P(AB)=0.5%×99%=0.495%.
故选:A.
3(★) 将四颗骰子各掷一次,记事件“四个点数互不相同”,“至少出现一个5点”,则概率等于(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据题意,记事件A=“四个点数互不相同”,B=“至少出现一个5点”,
则P(AB,P(A,
则P(B|A,
故选:A.
4(★★) 袋中有个大小、材质都相同的小球,其中红球3个,白球7个.每次从袋中随机摸出1个球,摸出的球不再放回.求:
(1)第一次摸到红球的概率;
(2)在第一次摸到红球的条件下,第二次也摸到红球的概率;
(3)第二次摸到红球的概率.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】根据题意,设事件A:第一次摸到红球;事件B:第二次摸到红球,
则事件:第一次摸到白球.
(Ⅰ)袋中有10个球,第一次从10个球中摸一个共10种不同的结果,其中是红球的结果共3种,所以 ,
(Ⅱ)由(Ⅰ)的结论,,前两次都摸到红球的概率P(AB,
则P(B|A;
(Ⅲ) ,则P1﹣P(A,PB,
则P(B)=P(AB)+PB;
所以第二次摸到红球的概率.
【题型二】 全概率公式、贝叶斯公式的运用
【典题1】(1) 在12件产品中有4件次品,在先取1件的情况下,求任取2件产品皆为正品的概率.
(2) 在12件产品中有4件次品,在先取1件的情况下,任取2件产品皆为正品,求先取1件为次品的概率.
【解析】 令先取的1件是次品,,,
令后取的2件皆为正品,则,
(1) 由全概率公式得.
(2) 由贝叶斯公式得.
点评
① 若随机试验可以看成分两个阶段进行,且第一阶段的各试验结果具体结果未知,那么:
(1) 如果要求的是第二阶段某一个结果发生的概率,则用全概率公式;
(2) 如果第二个阶段的某一个结果是已知的,要求的是此结果为第一阶段某一个结果所引起的概率,一般用贝叶斯公式,类似于求条件概率.
熟记这个特征,在遇到相关的题目时,可以准确地选择方法进行计算,保证解题的正确高效.
② 本试验视为分成两个阶段,第一阶段是“先取1件”,结果未知;第二阶段是“在剩下的11件中再取2件”,结果已知:都是正品.
求“任取2件产品皆为正品的概率”,用全概率公式;
求第一阶段中“先取1件为次品的概率”,用贝叶斯公式.
【典题2】用一门大炮对某目标进行三次独立射击, 第一、二、三次的命中率分别为0.4、0.5、0.7, 若命中此目标一、二、三弹, 该目标被摧毁的概率分别为0.2、0.6和0.8, 试求此目标被摧毁的概率.
【解析】 设事件次命中目标,事件目标被命中弹
事件目标被摧毁,
依题意得
由由于三次射击时相互独立的,所以
,
,
由全概率公式可得
.
【典题3】 近年来,我国外卖业发展迅猛,外卖小哥穿梭在城市的大街小巷成为一道道亮丽的风景线.他们根据外卖平台提供的信息到外卖店取单.某外卖小哥每天来往于个外卖店(外卖店的编号分别为,其中,约定:每天他首先从1号外卖店取单,叫做第1次取单,之后,他等可能的前往其余个外卖店中的任何一个店取单叫做第2次取单,依此类推.假设从第2次取单开始,他每次都是从上次取单的店之外的个外卖店取单.设事件{第次取单恰好是从1号店取单},是事件发生的概率,显然,则  ,与的关系式为   .
【解析】由于约定外卖小哥“首先从1号外卖店取单”,所以肯定有,
根据“游戏规则”,第二次取单肯定不会1号店了,故;
第二次是1号外的一家店取单,那第三次在剩下的家店中随机得到1号店取单的概率当然是,即;
第次是否“从1号店取单”,取决于第次的情况,
(--在第次不是从号店取单条件下第次从号店取单的概率为,--第次从号店取单下第次从号店取单的概率当然为)
故答案为:;.
巩固练习
1(★★) 从中,甲、乙两人各任取一数(不重复),已知甲取到的数是的倍数,求甲数大于乙数的概率 .
【答案】
【解析】设事件{甲取到的数比乙的大}甲取到的数是的倍数,
则显然所要求的概率为
,,
.
2(★★) 从数字中任取一个数,记为,再从中任取一个数,记为,
则 .
【答案】
【解析】由离散型随机变量的概率分布有
由题意得,,,

则根据全概率公式得到
.
3(★★) 盒中有个红球,个黑球,今随机地从中取出一个,观察其颜色后放回,并加上同色球个,再从盒中第二次抽取一球,第二次抽出的是黑球的概率为 .
【答案】
【解析】设第一次抽出的是黑球,第二次抽出的是黑球,
由题意得,
有分解,
由全概率公式得
.
4(★★) 设某公路上经过的货车与客车的数量之比为,货车中途停车修理的概率为,客车为,今有一辆汽车中途停车修理,该汽车是货车的概率为 .
【答案】
【解析】设中途停车修理,经过的是货车,经过的是客车,则,由贝叶斯公式有
.
5(★★) 有三个同样的箱子,甲箱中有2只红球,6只白球,乙箱中有6只红球,4只白球,丙箱中有3只红球,5只白球.
(1)随机从甲、乙、丙三个箱子中各取一球,求三球都为红球的概率;
(2)从甲,乙、丙中随机取一箱,再从该箱中任取一球,求该球为红球的概率.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)根据题意,记事件A1:从甲箱中取一球为红球,事件A2:从乙箱中取一球为红球,事件A3:从丙箱中取一球为红球,
记事件B:取得的三球都为红球,且事件A1,A2,A3相互独立,
所以,
所以三球都为红球的概率为.
(2)记事件C:该球为红球,事件D1:取甲箱,事件D2:取乙箱,事件D3:取丙箱
因为,
所以P(C)=P(D1) P(C|D1)+P(D2) P(C|D2)+P(D3) P(C|D3,
所以该球为红球的概率为.
6(★★★) 袋中装有8只红球 , 2只黑球,每次从中任取一球, 不放回地连续取两次, 求下列事件的概率.
(1)取出的两只球都是红球;
(2)取出的两只球都是黑球;
(3)取出的两只球一只是红球,一只是黑球;
(4)第二次取出的是红球.
【答案】(1) (2) (3)(4)
【解析】设事件{第一次取到的红球},事件
(1) 要求的是,根据题意,,
.
(2) 要求的是,根据题意,,
.
(3)要求的是取出一只红球一只黑球,它包括两种情况,即求
,
;
;
(4)要求第二次取出红球,即求
.