新人教B版选择性必修第二册2023版高中数学第四章概率与统计4.1条件概率与事件的独立性 课件(3份打包)

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名称 新人教B版选择性必修第二册2023版高中数学第四章概率与统计4.1条件概率与事件的独立性 课件(3份打包)
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资源类型 教案
版本资源 人教B版(2019)
科目 数学
更新时间 2024-01-09 16:48:52

文档简介

(共28张PPT)
4.1.1 条件概率
新知初探·自主学习
课堂探究·素养提升
[课标解读] 结合古典概型,了解条件概率,能计算简单随机事件的条件概率.
新知初探·自主学习
【教材要点】
知识点一 条件概率的概念
名称 定义 符号表示 计算公式
条件 概率 一般地,当事件A发生的概率大于0时(即P(A)>0),对于任何两个事件A和B,在已知事件A________的条件下,事件B发生的概率叫做条件概率. ________ P(B|A)=
__________,__________
发生
P(B|A)
P(A)>0
状元随笔 P (B |A)和P (A |B)的意义相同吗?为什么?
[提示] P (B |A)是指在事件A发生的条件下,事件B发生的概率,而P (A |B)是指在事件B发生的条件下,事件A发生的概率,因此P (B |A)和P (A |B)的意义不同.
知识点二 条件概率的性质
(1)0≤P(A|B)≤1;
(2)P(A|A)=______;
(3)如果B与C互斥,
则P(B∪C|A)=______________.
(4)设事件与B互为对立事件,
则P(|A)=_________.

1
P(B|A)+P(C|A)
1-P(B|A)
知识点三 计算条件概率的方法
(1)若事件为古典概型,可利用公式P(B|A)=,即在缩小后的样本空间中计算事件B发生的概率.
(2)在原样本空间Ω中,先计算P(A∩B),P(A),再利用公式P(B|A)=计算求得P(B|A).
【基础自测】
1.设A,B为两个事件,且P(A)>0,若P(A∩B)=,P(A)=,则P(B|A)=(  )
A.    B. C.    D.
答案:A
解析:由P(B|A)===,故选A.
2.已知P(B|A)=,P(A)=,则P(A∩B)等于(  )
A.    B.
C.   D.
答案:C
解析:由P(B|A)=,得P(A=P(B|A)·P(A)==.
3.从生物学中我们知道,生男、生女的概率基本是相等的,都可以近似地认为是,如果某个家庭中先后生了两个小孩,当已知较大的
小孩是女孩的条件下,较小的小孩是男孩的概率是________.
解析:如果用(F,M)表示较大的小孩是女孩,较小的小孩是男孩,则样本空间可以表示为
Ω={(F,M),(F,F),(M,F),(M,M)}.
“较大的小孩是女孩”对应的是A={(F,M),(F,F)},“较小的小孩是男孩”对应的是B={(F,M),(M,M)},从而“已知较大的小孩是女孩的条件下,较小的小孩是男孩”的概率为:P(B|A)==.
4.设某动物由出生算起活到20岁的概率为0.8,活到25岁的概率为0.4,现有一个20岁的这种动物,则它活到25岁的概率是________.
0.5
解析:根据条件概率公式知P==0.5.
课堂探究·素养提升
题型1 利用定义求条件概率
例1 一个袋中有2个黑球和3个白球,如果不放回地抽取两个球,记事件“第一次抽到黑球”为A;事件“第二次抽到黑球”为B.
(1)分别求事件A,B,A∩B发生的概率;
(2)求P(B|A).
解析:(1)由古典概型的概率公式可知P(A)=,
P(B)===,
P(A∩B)==.
(2)根据条件概率的计算公式可知P(B|A)===.
状元随笔 首先弄清“这次试验”指的是什么,然后判断该问题是否属于古典概型,最后利用相应公式求解.
方法归纳
1.用定义法求条件概率P(B|A)的步骤
(1)分析题意,弄清概率模型;
(2)计算P(A),P(A∩B);
(3)代入公式求P(B|A)=.
2.在本例中,首先结合古典概型分别求出事件A,B的概率,从而求出P(B|A),揭示出P(A),P(B)和P(B|A)三者之间的关系.
跟踪训练1 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(A∩B)=0.12,则P(A|B)=
________,P(B|A)=________.
解析:由公式可得P(A|B)==,P(B|A)==.
题型2 利用古典概型公式(缩小样本空间的方
法)求条件概率
例2 现有6个节目准备参加比赛,其中4个舞蹈节目,2个语言类节目,如果不放回地依次抽取2个节目,求:
(1)第1次抽到舞蹈节目的概率;
(2)第1次和第2次都抽到舞蹈节目的概率;
(3)在第1次抽到舞蹈节目的条件下,第2次抽到舞蹈节目的概率.
解析:设第1次抽到舞蹈节目为事件A,第2次抽到舞蹈节目为事件B,则第1次和第2次都抽到舞蹈节目为事件A∩B
(1)从6个节目中不放回地依次抽取2个的事件数为n(Ω)==30,
根据分步计数原理n(A)==20,于是P(A)===.
(2)因为n(A∩B)==12,于是P(A∩B)===.
(3)方法一:由(1)(2)可得,在第1次抽到舞蹈节目的条件下,第2次抽到舞蹈节目的概率为P(B|A)===.
方法二:因为n(A∩B)=12,n(A)=20,
所以P(B|A)===.
状元随笔 第(1)、(2)问属古典概型问题,可直接代入公式;第(3)问为条件概率,可以借用前两问的结论,也可以直接利用基本事件个数求解.
方法归纳
1.本题第(3)问有两种求条件概率的方法,方法一为定义法,方法二利用基本事件个数直接作商,是一种重要的求条件概率的方法.
2.计算条件概率的方法
(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(A∩B),P(A),再利用公式P(B|A)=计算求得P(B|A).
(3)条件概率的算法:已知事件A发生,在此条件下事件B发生,即事件A∩B发生,要求P(B|A),相当于把A看作新的基本事件空间计算事件A∩B发生的概率,即P(B|A)===.
跟踪训练2 
(1)本例条件不变,试求在第1次抽到舞蹈节目的条件下,第2次抽到语言类节目的概率.
解析:设第1次抽到舞蹈节目为事件A,第2次抽到语言类节目为事件C,则第1次抽到舞蹈节目、第2次抽到语言类节目为事件A∩C.
n(A)==20,
n(A∩C)==8,
∴P(C|A)===.
(2)一批同型号产品由甲、乙两厂生产,产品结构如下表:
先求基本事件的概率,再依据条件概率的计算公式计算.
①从这批产品中随意地取一件,则这件产品恰好是次品的概率是
________;
②已知取出的产品是甲厂生产的,则这件产品恰好是次品的概率是
________.
等级厂别数量 甲厂 乙厂 合计
合格品 475 644 1 119
次品 25 56 81
合计 500 700 1 200
解析:①从这批产品中随意地取一件,则这件产品恰好是次品的概率是=.
②方法一:已知取出的产品是甲厂生产的,则这件产品恰好是次品的概率是=.
方法二:设A=“取出的产品是甲厂生产的”,B=“取出的产品为甲厂的次品”,则P(A)=,P(A∩B)=,所以这件产品恰好是甲厂生产的次品的概率是P(B|A)==.
题型3 条件概率性质的应用(逻辑推理、数学运算、数学建模)
例3 先后抛出两枚质地均匀的骰子,已知第一枚出现4点,求第二枚出现“大于4点”的概率?
【思考探究】
1.掷一枚质地均匀的骰子,有多少个基本事件?它们之间有什么关系?随机事件出现“大于4的点”包含哪些基本事件?
[提示] 掷一枚质地均匀的骰子,可能出现的基本事件有“1点”“2点”“3点”“4点”“5点”“6点”,共6个,它们彼此互斥.“大于4的点”包含“5点”“6点”两个基本事件.
2.“先后抛出两枚质地均匀的骰子”试验中,已知第一枚出现4点,则第二枚出现“大于4”的事件,包含哪些基本事件?
[提示] “第一枚4点,第二枚5点”“第一枚4点,第二枚6点”.
方法归纳
1.分解计算,代入求值,为了求比较复杂事件的概率,一般先把它分解成两个(或若干个)互不相容的较简单的事件之和,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.
2.利用条件概率的性质求概率
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.
跟踪训练3 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;若至少能答对其中的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.
解析:设第一枚出现4点为事件A,第二枚出现5点为事件B,第二枚出现6点为事件C.则所求事件为B∪C|A.
∴P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A)==.
【教材反思】(共21张PPT)
4.1.2 乘法公式与全概率公式
新知初探·自主学习
课堂探究·素养提升
[课标解读] 1.结合古典概型,会利用乘法公式计算概率.2.结合古典概型,会利用全概率公式计算概率.了解贝叶斯公式.
新知初探·自主学习
【教材要点】
知识点一 两个事件A、B同时发生的概率乘法公式
若P(B)>0,则P(AB)=P(B)P(A|B),或P(AB)=P(A)P(B|A)
知识点二 全概率公式
(1)一般地,如果样本空间为Ω,而A,B为事件,则BA与B是互斥的,且B=BΩ=B(A+)=BA+B,从而P(B)=P(BA+B)=P(BA)+P(B),当P(A)>0且P()>0时,有P(B)=_____________________.
(2)定理1
若样本空间Ω中的事件A1,A2,…,An满足:
①任意两个事件均________,即AiAj= ,i,j=1,2,…,n,i≠j;
②A1+A2+…+An=________;
③P(Ai)>0 (i=1,2,…,n).
则对Ω中的任意事件B,都有B=BA1+BA2+…+BAn,
且P(B)=___________________________.
P(A)P(B|A)+P()P(B|)
互斥
Ω

知识点三 贝叶斯公式(选学内容)
1.与全概率公式解决的问题相反,贝叶斯公式是建立在条件概率的基础上寻找事件发生的原因.
2.一般地,当1>P(A)>0且P(B)>0时,有P(A|B)==.这称为贝叶斯公式.
【基础自测】
1.已知P(B)=,P(A|B)=,则P(AB)=(  )
A. B.
C. D.

答案:C
解析:由乘法公式得,P(AB)=P(B)P(A|B)==.
2.已知某学校中,经常参加体育锻炼的学生占0.6,而且在经常参加体育锻炼的学生中,喜欢篮球的占0.3.从这个学校的学生中任意抽取一人,则抽到的学生经常参加体育锻炼而且喜欢篮球的概率是多少?
解析:从这个学校的学生中任意抽取一人,则抽到经常参加体育锻炼的学生的事件为A,抽到喜欢篮球的学生为B,则P(A)=0.6,P(B|A)=0.3,所以P(AB)=P(A)P(B|A)=0.18.
3.(教材例题改编)为加强对新型冠状病毒预防措施的落实,学校决定对甲、乙两个班的学生进行随机抽查.已知甲、乙两班的人数之比为5∶4,其中甲班女生占,乙班女生占,则学校恰好抽到一名女生的概率为(  )
A.    B. C.     D.
答案:C
解析:设A:抽到一名学生是甲班的,
B:是女生,则P(A)=,P()=,P(B|A)=,P(B|)=,所以由全概率公式可知,P(B)=P(A)·P(B|A)+P()·P(B|)==.
4.设某工厂有两个车间生产同型号家用电器,第一车间的次品率为0.15,第二车间的次品率为0.12,两个车间的成品都混合堆放在一个仓库,假设第1,2车间生产的成品比例为2∶3,今有一客户从成品仓库中随机提一台产品,求该产品合格的概率.
解析:设B={从仓库中随机提出的一台是合格品},
Ai={提出的一台是第i车间生产的},i=1,2,
则有B=A1B
由题意P(A1)=,P(A2)=,P(B|A1)=0.85,P(B|A2)=0.88,
由全概率公式P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)=0.4×0.85+0.6×0.88=0.868.
课堂探究·素养提升
题型1 概率乘法公式的应用
例1 设有1 000件产品,其中850件是正品,150件是次品,从中依次抽取2件,两件都是次品的概率是多少?(精确到0.000 1)
解析:设 Ai 表示“第 i 次抽到的是次品”(i=1,2),所求概率为P(A1A2)=P(A1)P(A2|A1)=·≈0.022 4.
方法归纳
已知事件A的概率,以及已知事件A发生的条件下事件B发生的概率,可以求出A、B同时发生的概率.
跟踪训练1 在某大型商场促销抽奖活动中,甲、乙两人先后进行抽奖前,还有60张奖券,其中有6张中奖奖券.假设抽完的奖券不放回,甲抽完以后乙再抽,求:
(1)甲中奖而且乙也中奖的概率;
(2)甲没中奖而且乙中奖的概率;
(3)乙中奖的概率.
解析:方法一:设A:甲中奖,B:乙中奖,则P(A)==,P(B|A)=,P()=,P(B|)=,所以,
(1)甲中奖而且乙也中奖的概率P(BA)=P(A)·P(B|A)==.
(2)甲没中奖而乙中奖的概率P(B)=P()·P(B|)==.
(3)P(B)=P(BA+B)=P(BA)+P(B)==.
方法二:(1)甲中奖而且乙也中奖的概率为==.
(2)甲没中奖而乙中奖的概率为==.
(3)乙中奖的概率为=.
题型2 全概率公式的应用
例2 已知甲袋中有6只红球,4只白球;乙袋中有8只红球,6只白球.求下列事件的概率:
(1)随机取一只袋,再从该袋中随机取一球,该球是红球;
(2)合并两只袋,从中随机取一球,该球是红球.
解析:(1)记B={该球是红球},A1={取自甲袋},A2={取自乙袋},已知P(B|A1)=,P(B|A2)=,所以P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)==.
(2)P(B)==.
方法归纳
全概率公式,本质上是将样本空间分成互斥的两部分或几部分后,再根据互斥事件的概率加法公式而得到.
跟踪训练2 已知市场上供应的灯泡中,甲厂产品占70%,乙厂占30%,甲厂产品的合格率是95%,乙厂产品的合格率是80%,
(1)求从市场上买到一个是甲厂生产的合格灯泡的概率.
(2)市场上供应的灯泡中,甲厂产品占70%,乙厂占30%,甲厂产品的合格率是95%,乙厂的合格率是80%.若用事件A,分别表示甲、乙两厂的产品,B表示产品为合格品.求市场上买一个灯泡的合格率.
解析:(1)记A为“甲厂产品”,B为“合格产品”,则P(A)=0.7,P(B|A)=0.95,所以P(AB)=P(A)·P(B|A)=0.7×0.95=0.665.
(2)B=AB+B且AB与B互不相容.
P(B)=P(AB+B)=P(AB)+P(B)
=P(A)P(B|A)+P()P(B|)
=0.7×0.95+0.3×0.8=0.905.
题型3 贝叶斯公式的应用(选学)
例3 某车间用甲、乙、丙三台机床进行生产,各种机床的次品率分别为5%、4%、2%,它们各自的产品分别占总产量的25%、35%、40%,将它们的产品组合在一起,并随机取一件,如果取到的一件产品是次品,分别求这一产品是甲、乙、丙生产的概率.(精确到0.001)
解析:设 A1表示“产品来自甲台机床”,A2表示“产品来自乙台机床”,A3表示“产品来自丙台机床”,B表示“取到次品”.根据贝叶斯公式有:
P(A1|B)=≈0.362,
P(A2|B)=≈0.406,
P(A3|B)=≈0.232.
方法归纳
贝叶斯公式可以看成要根据事件发生的结果找原因,贝叶斯公式是建立在条件概率的基础上寻找事件发生的原因,看看这一结果有各种可能原因导致的概率是多少.
跟踪训练3 设某公路上经过的货车与客车的数量之比为2∶1,货车中途停车修理的概率为0.02,客车为0.01,今有一辆汽车中途停车修理,求该汽车是货车的概率.
解析:设B={中途停车修理},A1={经过的是货车},A2={经过的是客车},则B=A1B由贝叶斯公式有:
P(A1|B)===0.80.(共31张PPT)
4.1.3 独立性与条件概率的关系
新知初探·自主学习
课堂探究·素养提升
[课标解读] 1. 结合古典概型,了解条件概率与独立性的关系.2.能够结合具体实例,理解随机事件的独立性和条件概率的关系.
新知初探·自主学习
【教材要点】
知识点一 两个事件独立的直观理解
若事件A是否发生对事件B发生的概率没有影响,事件B是否发生对事件A发生的概率也没有影响,则称两个事件A,B相互独立,并把这两个事件叫做____________.且A,B为两个事件独立的充要条件是P(AB)=P(A)·P(B).
知识点二 独立性与条件概率的关系
设A,B为两个事件,A,B独立的充要条件是P(B|A)=P(B),(P(A|B)=P(A))即若事件B发生的概率与已知事件A发生时事件B发生的概率相等,即事件A发生,不会影响事件B发生的概率,则称两个事件A,B相互独立,并把这两个事件叫做____________.
相互独立事件
相互独立事件
知识点三 相互独立事件的概率的乘法公式
若事件A,B相互独立,则P(B|A)=P(B), P(A|B)=P(A),
此时概率的乘法公式可简化为: P(AB)=P(A)·P(B).
知识点四 n个事件相互独立也可借助条件概率来理解
对于n个事件A1,A2,…,An,如果其中任一个事件发生的概率不受________________的影响,则称n个事件A1,A2,…,An相互独立.
知识点五 n个相互独立事件的概率公式
如果事件A1,A2,…,An相互独立,那么这n个事件都发生的概率,等于_________________________,即P(A1∩A2∩…∩An)=P(A1)×P(A2)×…×P(An),
并且上式中任意多个事件Ai换成其对立事件后等式仍成立.
其他事件是否发生
每个事件发生的概率的积
【基础自测】
1.下列说法不正确的有(  )
A.对事件A和B,若P(B|A)=P(B),则事件A与B相互独立
B.若事件A,B相互独立,则P(∩)=P()×P()
C.如果事件A与事件B相互独立,则P(B|A)=P(B)
D.若事件A与B相互独立,则B与相互独立
答案:D
解析:若P(B|A)=P(B),则P(A∩B)=P(A)·P(B),故A,B相互独立,所以A正确;若事件A,B相互独立,则也相互独立,故B正确;若事件A,B相互独立,则A发生与否不影响B的发生,故C正确;B与相互对立,不是相互独立,故D错误.
2.抛掷3枚质地均匀的硬币,A={既有正面向上又有反面向上},B={至多有一个反面向上},则A与B的关系是(  )
A.互斥事件 B.对立事件
C.相互独立事件 D.不相互独立事件
答案:C
解析:由已知,有P(A)=1-=,P(B)=1-=,P(AB)=,满足P(AB)=P(A)P(B),则事件A与事件B相互独立,故选C.
3.袋内有大小相同的3个白球和2个黑球,从中不放回地摸球,用A表示“第一次摸到白球”,用B表示“第二次摸到白球”,则A与B是(  )
A.互斥事件 B.相互独立事件
C.对立事件 D.非相互独立事件
答案:D
解析:根据互斥事件、对立事件及相互独立事件的概念可知,A与B不是相互独立事件.
4.明天上午李明要参加“青年文明号”活动,为了准时起床,他用甲、乙两个闹钟叫醒自己,假设甲闹钟准时响的概率为0.80,乙闹钟准时响的概率为0.90,则两个闹钟至少有一个准时响的概率是________.
0.98
解析:设两个闹钟至少有一个准时响的事件为A,
则P(A)=1-(1-0.80)(1-0.90)
=1-0.20×0.10=0.98.
课堂探究·素养提升
题型1 相互独立事件的判断
例1 判断下列各对事件是否是相互独立事件.
(1)甲组3名男生,2名女生;乙组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”;
(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”;
(3)掷一颗骰子一次,“出现偶数点”与“出现3点或6点”.
解析:(1)“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”这一事件发生的概率没有影响,所以它们是相互独立事件.
(2)“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,所以二者不是相互独立事件.
(3)记A:出现偶数点,B:出现3点或6点,则A={2,4,6},B={3,6},AB={6},
∴P(A)==,P(B)==,P(AB)=.
∴P(AB)=P(A)·P(B),
∴事件A与B相互独立.
状元随笔
(1)利用独立性概念的直观解释进行判断. (2)计算“从8个球中任取一球是白球”发生与否,事件“从剩下的7个球中任意取出一球还是白球”的概率是否相同进行判断. (3)利用事件的独立性定义式判断.
方法归纳
判断事件是否相互独立的方法
1.定义法:事件A,B相互独立 P(A∩B)=P(A)·P(B).
2.由事件本身的性质直接判定两个事件发生是否相互影响.
3.条件概率法:当P(A)>0时,可用P(B|A)=P(B)判断.
跟踪训练1 
(1)下列事件中,A,B是相互独立事件的是(  )
A.一枚硬币掷两次,A=“第一次为正面”,B=“第二次为反面”
B.袋中有2白,2黑的小球,不放回地摸两球,A=“第一次摸到白球”,B=“第二次摸到白球”
C.掷一枚骰子,A=“出现点数为奇数”,B=“出现点数为偶数”
D.A=“人能活到20岁”,B=“人能活到50岁”
答案:A
解析:把一枚硬币掷两次,对于每次而言是相互独立的,其结果不受先后影响,故A项是相互独立事件;B中是不放回地摸球,显然A事件与B事件不相互独立;对于C,A,B应为互斥事件,不相互独立;D是条件概率,事件B受事件A的影响.故选A.
(2)甲、乙两名射手同时向一目标射击,设事件A:“甲击中目标”,事件B:“乙击中目标”,则事件A与事件B(  )
A.相互独立但不互斥
B.互斥但不相互独立
C.相互独立且互斥
D.既不相互独立也不互斥
答案:A
解析:对同一目标射击,甲、乙两射手是否击中目标是互不影响的,所以事件A与B相互独立;对同一目标射击,甲、乙两射手可能同时击中目标,也就是说事件A与B可能同时发生,所以事件A与B不是互斥事件.故选A.
题型2 相互独立事件发生的概率
例2 面对某种流感病毒,各国医疗科研机构都在研究疫苗,现有A,B,C三个独立的研究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;
(2)他们都失败的概率;
(3)他们能够研制出疫苗的概率.
解析:令事件A,B,C分别表示A,B,C三个独立的研究机构在一定时期内成功研制出该疫苗,依题意可知,事件A,B,C相互独立,且P(A)=,P(B)=,P(C)=.
(1)他们都研制出疫苗,即事件A,B,C同时发生,故
P(A∩B∩C)=P(A)×P(B)×P(C)==.
(2)他们都失败即事件同时发生,
故P(∩∩)=P()×P()×P()
=(1-P(A))(1-P(B))(1-P(C))

==.
(3)“他们能研制出疫苗”的对立事件为“他们都失败”,结合对立事件间的概率关系可得所求事件的概率P=1-P(∩∩)=1-=.
方法归纳
1.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.
2.使用相互独立事件同时发生的概率计算公式时,要掌握公式的适用条件,即各个事件是相互独立的,而且它们能同时发生.
跟踪训练2 一个袋子中有3个白球,2个红球,每次从中任取2个球,取出后再放回,求:
(1)第1次取出的2个球都是白球,第2次取出的2个球都是红球的概率;
(2)第1次取出的2个球1个是白球、1个是红球,第2次取出的2个球都是白球的概率.
解析:记“第1次取出的2个球都是白球”的事件为A,“第2次取出的2个球都是红球”的事件为B,“第1次取出的2个球中1个是白球、1个是红球”的事件为C,很明显,由于每次取出后再放回,A,B,C都是相互独立事件.
(1)P(A∩B)=P(A)P(B)===,
故第1次取出的2个球都是白球,第2次取出的2个球都是红球的概率是.
(2)P(C∩A)=P(C)P(A)==·=.
故第1次取出的2个球中1个是白球、1个是红球,第2次取出的2个球都是白球的概率是.
题型3 事件的相互独立性与互斥性
【思考探究】
1.甲、乙二人各进行一次射击比赛,记A=“甲击中目标”,B=“乙击中目标”,试问事件A与B是相互独立事件,还是互斥事件?事件∩B与A∩呢?
[提示] 事件A与B,与B,A与均是相互独立事件,而∩B与A∩是互斥事件.
2.在1中,若甲、乙二人击中目标的概率均是0.6,如何求甲、乙二人恰有一人击中目标的概率?
[提示] “甲、乙二人恰有1人击中目标”记为事件C,则C=∩B+A∩.
所以P(C)=P(∩B+A∩)=P(∩B)+P(A∩)
=P()·P(B)+P(A)·P()
=(1-0.6)×0.6+0.6×(1-0.6)=0.48.
3.由1、2,你能归纳出相互独立事件与互斥事件的区别吗?
[提示] 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 不可能同时发生的两个事件
符号 相互独立事件A,B同时发生,记作:AB 互斥事件A,B中有一个发生,记作:A∪B (或A +B)
计算公式 P(A∩B)=P(A)P(B) P(A∪B)=P(A)+P(B)
例3 红队队员甲、乙、丙与蓝队队员A,B,C进行围棋比赛,甲对A、乙对B、丙对C各一盘.已知甲胜A、乙胜B、丙胜C的概率分别为0.6,0.5,0.5.假设各盘比赛结果相互独立.求:
(1)红队中有且只有一名队员获胜的概率;
(2)求红队至少两名队员获胜的概率.
解析:设甲胜A的事件为D,乙胜B的事件为E,丙胜C的事件为F,
则分别表示甲不胜A、乙不胜B、丙不胜C的事件.
因为P(D)=0.6,P(E)=0.5,P(F)=0.5,
由对立事件的概率公式知P()=0.4,P()=0.5,P()=0.5.
(1)红队有且只有一名队员获胜的事件有D ∩∩,∩∩,∩∩F,以上3个事件彼此互斥且独立.
∴红队有且只有一名队员获胜的概率
P1=P[(D ∩∩∪∩E∩∪∩∩F)]
=P(D∩∩)+P(∩∩)+P∩∩
=0.6×0.5×0.5+0.4×0.5×0.5+0.4×0.5×0.5=0.35.
(2)方法一:红队至少两人获胜的事件有:D∩E∩,D∩∩∩E∩F,D∩E∩F.
由于以上四个事件两两互斥且各盘比赛的结果相互独立,
因此红队至少两人获胜的概率为
P=P(D∩E∩)+P(D∩∩F)+P∩E∩F)+P(D∩E∩F)
=0.6×0.5×0.5+0.6×0.5×0.5+0.4×0.5×0.5+0.6×0.5×0.5=0.55.
方法二:“红队至少两人获胜”与“红队最多一人获胜”为对立事件,而红队都不获胜为事件,且P(∩∩)=0.4×0.5×0.5=0.1.
∴红队至少两人获胜的概率为
P2=1-P1-P(∩∩)=1-0.35-0.1=0.55.
状元随笔 弄清事件“红队有且只有一名队员获胜”与事件“红队至少两名队员获胜”是由哪些基本事件组成的,及这些事件间的关系,然后选择相应概率公式求值.
方法归纳
1.本题(2)中用到直接法和间接法.当遇到“至少”“至多”问题可以考虑间接法.
2.求复杂事件的概率一般可分三步进行:
(1)列出题中涉及的各个事件,并用适当的符号表示它们;
(2)理清各事件之间的关系,恰当地用事件间的“并”“交”表示所求事件;
(3)根据事件之间的关系准确地运用概率公式进行计算.
跟踪训练3 [2022·北京丰台区高二月考]抛掷两枚质地均匀的硬币,设事件A=“第一枚硬币正面朝上”,事件B=“第二枚硬币反面朝上”,则A与B的关系为(  )
A.互斥 B.相互对立
C.相互独立 D.相等
答案:C
解析:显然事件A和事件B不相等,故D错误,由于事件A与事件B能同时发生,所以不为互斥事件,也不为对立事件,故AB错误;因为事件A是否发生与事件B无关,事件B是否发生也与事件A无关,故事件A和事件B相互独立,故C正确.