7.1.1 条件概率
学习目标
1.通过对具体情景的分析,了解条件概率的定义.
2.掌握求条件概率的两种方法.
3.利用条件概率公式解决一些简单的问题.
学习过程
一、新知探究
[提出问题]
100件产品中有93件产品的长度合格,90件产品的质量合格,85件产品的长度、质量都合格.
令A={产品的长度合格},B={产品的质量合格},AB={产品的长度、质量都合格}.
问题1:试求P(A)、P(B)、P(AB).
提示:P(A)=,P(B)=,P(AB)=.
问题2:任取一件产品,已知其质量合格(即B发生),求它的长度(即A发生)也合格(记为A|B)的概率.
提示:事件A|B发生,相当于从90件质量合格的产品中任取1件长度合格,其概率为P(A|B)=.
问题3:试探求P(B)、P(AB)、P(A|B)间的关系.
提示:.
[导入新知]
1.条件概率
设A,B为两个事件,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.P(B|A)读作A发生的条件下B发生的概率.
2.条件概率的性质
(1)条件概率具有概率的性质,任何事件的条件概率都在0和1之间,即0≤P(B|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).
[化解疑难]
1.由条件概率的定义知,P(B|A)与P(A|B)是不同的;另外 ,在事件A发生的前提下,事件B发生的可能性大小不一定是P(B),即P(B|A)与P(B)不一定相等.
2.P(B|A)=可变形为P(AB)=P(B|A)·P(A),即只要知道其中两个值就可以求得第三个值.
3.利用公式P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A)求解有些条件概率问题较为简捷,但应注意这个性质是在“B与C互斥”这一前提下才具备的,因此不要忽视这一条件而乱用这个公式.
二、典型例题
题型一:利用条件概率公式求解
[例1] 5个乒乓球,其中3个新的,2个旧的,每次取一个,不放回地取两次,求:
(1)第一次取到新球的概率;
(2)第二次取到新球的概率;
(3)在第一次取到新球的条件下第二次取到新球的概率.
[类题通法]
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),再按公式P(B|A)=计算求得P(B|A).
[活学活用]
1.某班从6名班干部(其中男生4人,女生2人)中选3人参加学校的义务劳动,在男生甲被选中的情况下,求女生乙也被选中的概率.
题型二:利用条件概率性质求概率
[例2] 在某次考试中,要从20道题中随机地抽出6道题,若考生至少能答对其中的4道题即可通过;若至少能答对其中5道题就获得优秀,已知某考生能答对20道题中的10道题,并且知道他在这次考试中已经通过,求他获得优秀的概率.
[类题通法]
若事件B,C互斥,则P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A),即为了求得比较复杂事件的概率,往往可以先把它分解成两个(或若干个)互斥的较简单事件,求出这些简单事件的概率,再利用加法公式即得所求的复杂事件的概率.
[活学活用]
2、1号箱中有2个白球和4个红球,2号箱中有5个白球和3个红球.现随机地从1号箱中取出一球放入2号箱,然后从2号箱中随机取出一球,问从2号箱取出红球的概率是多少?
三、随堂检测
1.已知P(B|A)=,P(A)=,则P(AB)等于( )
A. B.
C. D.
2.4张奖券中只有1张能中奖,现分别由4名同学无放回地抽取.若已知第一名同学没有抽到中奖券,则最后一名同学抽到中奖券的概率是( )
A. B.
C. D.1
3.甲、乙两市都位于长江下游,根据一百多年来的气象记录,知道一年中下雨天的比例甲市占20%,乙市占18%,两地同时下雨占12%,记P(A)=0.2,P(B)=0.18,P(AB)=0.12,则P(A|B)=________,P(B|A)=________.
4.某人一周晚上值2次班,在已知他周日一定值班的条件下,他在周六晚上值班的概率为________.
5.一个口袋内装有2个白球和2个黑球,那么
(1)先摸出1个白球不放回,再摸出1个白球的概率是多少?
(2)先摸出1个白球后放回,再摸出1个白球的概率是多少?
参考答案
典型例题
[例1] [解] 记第一次取到新球为事件A,第二次取到新球为事件B.
(1)P(A)=.
(2)P(B)==.
(3)法一:因为P(AB)==,
所以P(B|A)===.
法二:因为n(A)=3×4=12,n(AB)=3×2=6,
所以P(B|A)===.
[活学活用]
1.解:记“男生甲被选中”为事件A,“女生乙被选中”为事件B.
P(A)===,
P(BA)==,
P(B|A)==.
典型例题
[例2] [解] 设事件A为“该考生6道题全答对”,事件B为“该考生答对了其中5道题,另一道答错”,事件C为“该考生答对了其中4道题,而另2道题答错”,事件D为“该考生在这次考试中通过”,事件E为“该考生在考试中获得优秀”,则A,B,C两两互斥,且D=A∪B∪C,E=A∪B,由古典概型计算概率的公式及概率的加法公式可知
P(D)=P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C)
=,
P(AD)=P(A),P(BD)=P(B),
P(E|D)=P(A∪B|D)=P(A|D)+P(B|D)=,
故所求的概率为.
[活学活用]
2、解:记A={从2号箱中取出的是红球},B={从1号箱中取出的是红球},
则P(B)==,
P()=1-P(B)=,
P(A|B)==,P(A|)==,
P(A)=P(AB∪A )=P(AB)+P(A )
=P(A|B)P(B)+P(A|)P()=×+×=.
随堂检测
1.答案:C
解析:由P(B|A)=得P(AB)=P(B|A)·P(A)=×=.
2.答案:B
解析:因为第一名同学没有抽到中奖券已知,所以问题变为3张奖券,1张能中奖,最后一名同学抽到中奖券的概率,显然是.
3.答案:
解析:由公式P(A|B)==,P(B|A)==.
4.答案:
解析:设事件A为“周日值班”,事件B为“周六值班”,则,,故.
5.解:(1)设“先摸出1个白球不放回”为事件A,“再摸出1个白球”为事件B,则“先后两次摸出白球”为事件AB,“先摸一球不放回,再摸一球”共有4×3种结果,所以P(A)=,P(AB)=,所以P(B|A)=.所以先摸出1个白球不放回,再摸出1个白球的概率为.
(2)设“先摸出1个白球放回”为事件A1,“再摸出1个白球”为事件B1,“两次都摸出白球”为事件A1B1,P(A1)=,P(A1B1)=,所以.所以先摸出1个白球后放回,再摸出1个白球的概率为.