4.1.2 乘法公式与全概率公式
1.甲袋中有5只白球,7只红球,乙袋中有4只白球,2只红球,从两个袋中任取一袋,然后从所取到的袋中任取一球,则取到的球是白球的概率为( )
A. B.
C. D.
2.设某工厂有甲、乙、丙三个车间生产同一种产品,已知各车间的产量分别占全厂产量的25%,35%,40%,而且各车间的次品率依次为5%,4%,2%.现从待出厂的产品中检查出一个次品,那么它是由甲车间生产的概率约为( )
A.0.012 5 B.0.362
C.0.468 D.0.034 5
3.某射击小组共有20名射手,其中一级射手4人,二级射手8人,三级射手7人,四级射手1人.一、二、三、四级射手能通过选拔进入比赛的概率分别是0.9,0.7,0.5,0.2.则任选一名射手能通过选拔进入比赛的概率为( )
A.0.635 B.0.645
C.0.634 D.0.646
4.12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,则先取的1件为次品的概率是( )
A. B.
C. D.
5.5张卡片上分别标有数字1,2,3,4,5,每次从中任取一张,连取两次.若第一次取出的卡片不放回,则第二次取出的卡片上的数字大于第一次取出的数字的概率为( )
A. B.
C. D.
6.根据以往的临床记录,某种诊断癌症的试验具有如下效果:若以A表示“试验反应为阳性”,以B表示“被诊断者患有癌症”,则有P(A)=0.95,P( |)=0.95,现对自然人群进行普查,设被试验的人患有癌症的概率为0.005,则P(B|A)= (结果保留两位有效数字).
7.某家公司用三台机器A1,A2,A3生产同一种产品,生产量分别占总产量的,,,且其产品的不良率分别占其产量的2.0%,1.2%,1.0%,任取此公司的一件产品为不良品的概率是 ,若已知此产品为不良品,则其是由A1生产的概率是 .
8.设盒中装有5只灯泡,其中3只是正品,2只是次品,现从盒中随机地摸出两只,并换进2只正品之后,再从盒中摸出2只,则第二次摸出的2只全是正品的概率为 .
9.设袋中装有10个阄,其中8个是白阄,2个是有物之阄,甲、乙二人依次抓取一个,求乙抓到白阄的概率.
10.某试卷中1道选择题有6个答案,其中只有一个是正确的.考生不知道正确答案的概率为,不知道正确答案而猜对的概率为.现已知某考生答对了,则他猜对此题的概率为( )
A. B.
C. D.
11.据美国的一份资料报道,在美国总的来说患肺癌的概率约为0.1%,在人群中有20%是吸烟者,他们患肺癌的概率约为0.4%,则不吸烟者患肺癌的概率为 .
12.在通讯渠道中,可传送字符AAAA,BBBB,CCCC三者之一,假定传送这三者的概率分别为0.3,0.4,0.3,由于通道噪声的干扰,正确接收到被传送字母的概率为0.6,而接收到其它两个字母的概率均为0.2,假定前后字母是否被歪曲互不影响,求接收到的是ABBB的概率.
13.甲箱中有3个白球,2个黑球,乙箱中有1个白球,3个黑球,先从甲箱中任取一球放入乙箱中,再从乙箱中任取一球.
(1)若已知从甲箱中取出的是白球,则从乙箱中也取出的是白球的概率是 ;
(2)从乙箱中取出白球的概率是 .
14.设5支枪中有2支未经试射校正,3支已校正.一射手用校正过的枪射击,中靶率为0.9,用未校正过的枪射击,中靶率为0.4.
(1)该射手任取1支枪射击,中靶的概率是多少?
(2)若任取1支枪射击,结果未中靶,求该枪未校正的概率.
4.1.2 乘法公式与全概率公式
1.B 设“取到的是甲袋”为事件A,则“取到的是乙袋”为事件,“取到的球是白球”为事件B,根据题意,得P(B|A)=,P(B|)==,P(A)=,则P(B)=P(B|A)·P(A)+P(B|)P()=×+×=.
2.B 设A={待出厂的产品中检查出次品},B1={甲车间生产},B2={乙车间生产},B3={丙车间生产},由题意,P(B1)=0.25,P(B2)=0.35,P(B3)=0.4,P(A|B1)=0.05,P(A|B2)=0.04,P(A|B3)=0.02,由贝叶斯公式得P(B1|A)=
=≈0.362.
3.B 设事件A表示“射手能通过选拔进入比赛”,事件Bi表示“射手是i级射手”(i=1,2,3,4).
显然,B1,B2,B3,B4构成一完备事件组,
且P(B1)=,P(B2)=,P(B3)=,P(B4)=,
P(A|B1)=0.9,P(A|B2)=0.7,P(A|B3)=0.5,P(A|B4)=0.2.
由全概率公式得,P(A)=P(A|B1)P(B1)+P(A|B2)·P(B2)+P(A|B3)P(B3)+P(A|B4)P(B4)=0.9×+0.7×+0.5×+0.2×=0.645,故选B.
4.B 令事件A=“先取的1件为次品”,则=“先取的1件为正品”,∵P(A)=,P()=,令事件B=“后取的2件皆为正品”,则P(B|A)==,P(B|)==.由贝叶斯公式得P(A|B)====,故选B.
5.B 设Bk表示事件“从5张卡片中取出一张标有数字k的卡片”,k=1,2,3,4,5.A表示事件“第二次取出的卡片上的数字大于第一次卡片上数字”,则P(Bk)=,P(A|Bk)=(k=1,2,3,4,5),由P(A)=P(Bk)P(A|Bk)=·=××(1+2+3+4)=.
6.0.087 解析:P(A|)=1-P(|)=1-0.95=0.05,被试验的人患有癌症的概率为0.005,就相当于P(B)=0.005,则
P(B|A)===≈0.087.
7. 解析:由题意知,事件“任取此公司的一件产品为不良品”发生的概率P1=×2.0%+×1.2%+×1.0%=,
事件“已知此产品为不良品,则其是由A1生产”发生的概率P2==.
8. 解析:设事件Ai=“第一次摸出i只正品”(i=0,1,2),
事件A=“第二次摸出的2只全是正品”,则A=AA2∪AA1∪AA0.
由全概率公式得,第二次摸出的2只全是正品的概率P(A)=P(A∩A2)+P(A∩A1)+P(A∩A0)=P(A2)P(A|A2)+P(A1)P(A|A1)+P(A0)P(A|A0).
P(A0)==,P(A|A0)=1,
P(A1)==,P(A|A1)==,
P(A2)==,P(A|A2)==,
P(A)=×+×+=.
9.解:设A表示“甲抓到有物之阄”,B表示“乙抓到白阄”,则P(A)=,P()=,从而P(B)=P(BA)+P(B)
=P(A)P(B|A)+P()P(B|)
=×+×=.
10.B 设A事件为“不知道答案”,B事件为“猜对此题”.
则P(A)=,P(B|A)=,P(B|)=1.
所以所求概率为P(A|B)====.
11.0.025% 解析:以C记事件“患肺癌”,以A记事件“吸烟”,按照题意P(C)=0.001,P(A)=0.20,P(C|A)=0.004,
需求条件概率P(C|),由全概率公式有P(C)=P(C|A)P(A)+P(C|)P().
将数据代入,得0.001=0.004×0.20+P(C|)P()=0.004×0.20+P(C|)×0.80,解得P(C|)=0.000 25,则不吸烟者患肺癌的概率为0.025%.
12.解:设H1表示传送字符AAAA,
H2表示传送字符BBBB,
H3表示传送字符CCCC,
G表示接收到ABBB.
由题设知,P(H1)=0.3,P(H2)=0.4,P(H3)=0.3,
从而有P(G|H1)=0.6×0.2×0.2×0.2=0.004 8,
P(G|H2)=0.2×0.6×0.6×0.6=0.043 2,
P(G|H3)=0.2×0.2×0.2×0.2=0.001 6,
根据全概率公式得P(G)=P(Hi)P(G|Hi)=0.3×0.004 8+0.4×0.043 2+0.3×0.001 6=0.019 2.
13.(1) (2) 解析:设B=“从乙箱中取出白球”,A=“从甲箱中取出白球”,
则P(A)=,P()=.
(1)所求概率为P(B|A)=.
(2)易知P(B|)=,故利用全概率公式,得所求概率为P(B)=P(A)P(B|A)+P()P(B|)=×+×=.
14.解:设A表示“枪已校正”,B表示“射击中靶”.
则P(A)=,P()=,P(B|A)=0.9,
P(|A)=0.1,P(B|)=0.4,P(|)=0.6.
(1)P(B)=P(A)P(B|A)+P()P(B|)=×0.9+×0.4=0.7.
(2)P(|)=
==0.8.
2 / 24.1.2 乘法公式与全概率公式
新课程标准解读 核心素养
1.结合古典概型,了解并掌握乘法公式、全概率公式、贝叶斯公式的含义 数学抽象
2.会利用乘法公式、全概率公式、贝叶斯公式解决一些简单的实际问题 逻辑推理
狼来了这个故事大家都听过,那么从心理学角度分析,这个小孩是如何一步步丧失村民信任的呢?我们可以通过特殊概率公式来解读.
设A为事件“小孩说谎”,B为“村民觉得小孩可信”;不妨设可信的小孩说谎的概率为0.1,而不可信的小孩说谎的概率为0.5, 经过第一次撒谎,第二次撒谎后,狼真的来了,小孩第三次呼救的时候,村民都不再相信这是真的,觉得这是谁家熊孩子真气人,没人再上山救他.于是,狼在前两次跳出来吓唬完小孩就跑走后,成功在第三次抓走小孩,而且无人打扰,由此可见心理学结合概率统计学很重要!
【问题】 上述问题可以用哪种概率公式来解释?
知识点一 乘法公式
1.由条件概率的计算公式可知,P(BA)= .
2.假设Ai表示事件,i=1,2,3,且P(A1)>0,P(A1A2)>0.则P(A1A2A3)= 一定成立,其中P(A3|A1A2)表示已知A1与A2都发生时A3发生的概率,而P(A1A2A3)表示A1,A2,A3同时发生的概率.
【想一想】
乘法公式的几何直观意义是什么?
知识点二 全概率公式及贝叶斯公式
1.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,所以P(B)= .这称为全概率公式.
(2)定理1:若样本空间Ω中的事件A1,A2,…,An满足:
①任意两个事件均互斥,即AiAj= ,i,j=1,2,…,n,i≠j;
②A1+A2+…+An=Ω;
③P(Ai)>0,i=1,2,…,n.
则对Ω中的任意事件B,都有B= ,且P(B)=P(BAi)=P(Ai)P(B|Ai).上述公式也称为全概率公式.
2.贝叶斯公式
(1)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.
(2)定理2:若样本空间Ω中的事件A1,A2,…,An满足:
①任意两个事件均互斥,即AiAj= ,i,j=1,2,…,n,i≠j;
②A1+A2+…+An=Ω;
③1>P(Ai)>0,i=1,2,…,n.
则对Ω中的任意概率非零的事件B,有P(Aj|B)= = .上述公式也称为贝叶斯公式.
提醒 全概率公式与贝叶斯公式的区别:①如果所求事件的概率是由多个原因引起的,此时,应用全概率公式,如果所求概率为条件概率P(A|B),而B由多个原因引起,此时应用贝叶斯公式;②全概率公式与贝叶斯公式两者的最大不同是处理的对象不同,其中全概率公式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,也就是说,全概率公式是计算普通概率的,贝叶斯公式是用来计算条件概率的.
1.已知P(B|A)=,P(A)=,则P(A∩B)=( )
A. B. C. D.
2.采购员要购买10个一包的电器元件.他的采购方法是:从一包中随机抽查3个,如这3个元件都是好的,他才买下这一包.假定含有4个次品的包数占30%,而其余包中各含有1个次品,求采购员拒绝购买的概率.
题型一 乘法公式
【例1】 设某光学仪器厂制造的透镜,第一次落下时打破的概率为,若第一次落下未打破,第二次落下打破的概率为,若前两次落下未打破,第三次落下打破的概率为,求透镜落下三次而未打破的概率.
尝试解答
通性通法
应用乘法公式求概率的步骤
(1)根据题目的提问(一般是A1,A2,…,An,n个事件同时发生的概率),找到A1,A2,…,An;
(2)用A1,A2,A3,…,An表示已知条件和待求事件;
(3)代入乘法公式求解.
【跟踪训练】
已知某种疾病的患病率为0.5%,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 .
题型二 全概率公式
【例2】 设有甲、乙两袋,甲袋中装有n只白球m只红球,乙袋中装有N只白球M只红球,今从甲袋中任取一球放入乙袋中,再从乙袋中任取一球:
(1)取到(即从乙袋中取到)白球的概率是多少?
(2)第一只盒子装有5只红球,4只白球;第二只盒子装有4只红球,5只白球.先从第一盒子中任取2只球放入第二盒中去,然后从第二盒子中任取一只球,求取到白球的概率.
尝试解答
通性通法
应用全概率公式求概率的步骤
(1)根据题意找出完备事件组,即满足全概率公式的Ω的一个划分A1,A2,A3,…,An;
(2)用Ai(i=1,2,3,…,n)来表示待求的事件;
(3)代入全概率公式求解.
【跟踪训练】
播种用的一等小麦种子中混有2%的二等种子,1.5%的三等种子,1%的四等种子.用一、二、三、四等种子长出的穗含50颗以上麦粒的概率分别为0.5,0.15,0.1,0.05,则这批种子所结的穗含50颗以上麦粒的概率为( )
A.0.8 B.0.832 5
C.0.532 5 D.0.482 5
题型三 贝叶斯公式
【例3】 已知男性中有5%是色盲患者,女性中有0.25%是色盲患者.今从男女人数相等的人群中随机地挑选一人,恰好是色盲患者,问此人是男性的概率是多少?
尝试解答
通性通法
应用贝叶斯公式求概率的步骤
(1)根据题目的提问,事件B是由多个原因引起,这多个原因为A1,A2,…,An,且A1,A2,…,An是样本空间Ω的一个划分;
(2)利用全概率公式求出P(B);
(3)代入贝叶斯公式得概率.
【跟踪训练】
已知产品中90%是正品,用某种检查方法辨认正品为合格品的概率为0.98,而误认废品为合格品的概率为0.05.求:
(1)用这种方法,检查一件产品为合格品的概率;
(2)用这种方法,检查为合格品的一件产品确实是正品的概率.
题型四 全概率公式和贝叶斯公式的综合应用
【例4】 某电子设备制造厂所用的元件是由三家元件制造厂提供的.根据以往的记录有以下的数据:
元件制造厂 次品率 提供元件 的份额
Ⅰ 0.02 0.15
Ⅱ 0.01 0.80
Ⅲ 0.03 0.05
设这三家工厂的产品在仓库中是均匀混合的,且无区别的标志.
(1)在仓库中随机地取一只元件,求它是次品的概率;
(2)在仓库中随机地取一只元件,若已知取到的是次品,为分析此次品出自何厂,需求出此次品由三家工厂生产的概率分别是多少.试求这些概率.
尝试解答
通性通法
概率树在全概率公式和贝叶斯公式中的应用
对于复杂问题,运用概率树图解法比较方便.先根据题意,画出图形,在图形中用相应的符号表示事件,并标注概率大小,然后根据图形,找到全概率公式和贝叶斯公式中的量,代入公式求解.
【跟踪训练】
有两箱同种类型的零件.第一箱装50只,其中10只一等品;第二箱30只,其中18只一等品.今从两箱中任挑出一箱,然后从该箱中取零件两次,每次任取一只,作不放回抽样,试求:
(1)第一次取到的零件是一等品的概率;
(2)第一次取到的零件是一等品的条件下,第二次取到的也是一等品的概率.
1.设P(A|B)=P(B|A)=,P(A)=,则P(B)=( )
A. B.
C. D.
2.装有10件某产品(其中一等品5件,二等品3件,三等品2件)的箱子中丢失一件产品,但不知是几等品,今从箱中任取2件产品,结果都是一等品,则丢失的也是一等品的概率为( )
A. B.
C. D.
3.1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号箱中取出红球的概率是多少?
4.1.2 乘法公式与全概率公式
【基础知识·重落实】
知识点一
1.P(A)P(B|A) 2.P(A1)P(A2|A1)P(A3|A1A2)
想一想
提示:如图,用单位正方形来表示样本空间Ω,用正方形内封闭曲线围成的图形表示事件,把图形的面积理解为相应事件的概率.设A,B是Ω的子集.无条件概率P(B)=(注意P(Ω)=1)相当于B在空间Ω中所占的比例,亦可表示为P(B)=P(B|Ω).条件概率P(B|A)=,实际上是仅局限于A事件这个范围来考查B事件发生的概率.几何直观上,相当于B在A内的那部分AB在A中所占的比例.
因此P(AB)=P(A)P(B|A),
同理,P(AB)=P(B)P(A|B).
知识点二
1.(1)P(A)P(B|A)+P()P(B|) (2)BA1+BA2+…+BAn
2.(1)
(2)
自我诊断
1.C 由已知P(B|A)=,P(A)=,则P(A∩B)=P(B|A)P(A)=×=,故选C.
2.解:设A1表示取到的是含4个次品的一包,A2表示取到的是含1个次品的一包,B表示采购员拒绝购买.
则A1,A2构成样本空间的一个划分,且P(A1)=0.3,P(A2)=0.7,
又由古典概型计算知P(B|A1)=1-=,P(B|A2)=1-=,
从而由全概率公式得到P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)=.
【典型例题·精研析】
【例1】 解:法一 以Ai(i=1,2,3)表示透镜第i次落下打破,以B表示透镜落下三次而未打破.因为B=,故有P(B)=P()=P(|)P(|)·P()=××=.
法二 由题意=A1∪A2∪A3.
而A1,A2,A3是两两互斥的事件,
故有P()=P(A1)+P(A2)+P(A3).
已知P(A1)=,P(A2|)=,P(A3|)=,
即有P(A2)=P(A2|)P()=×=,
P(A3)=P(A3|)P(|)P()=××=.
故得P()=++=,P(B)=1-=.
跟踪训练
0.495% 解析:设事件A表示“血检呈阳性”,事件B表示“患该种疾病”.依题意知P(B)=0.005,P(A|B)=0.99,由条件概率公式P(A|B)=,得P(A∩B)=P(B)P(A|B)=0.005×0.99=0.004 95=0.495%.
【例2】 解:(1)记A1,A2分别表示从甲袋中取得白球,红球放入乙袋,再记B表示再从乙袋中取得白球.∵B=A1B+A2B且A1B,A2B互斥,∴P(B)=P(A1)·P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)=×+×.
(2)记C1表示从第一盒子中取得2只红球,C2表示从第一盒子中取得2只白球,C3表示从第一盒子中取得1只红球,1只白球,D表示从第二盒子中取得白球,显然C1,C2,C3两两互斥,C1∪C2∪C3=Ω,由全概率公式,有P(D)=P(C1)P(D|C1)+P(C2)P(D|C2)+P(C3)P(D|C3)=×+×+×=.
跟踪训练
D 设从这批种子中任选一颗是一、二、三、四等种子的事件分别是A1,A2,A3,A4,则它们构成样本空间的一个划分.设B={从这批种子中任选一颗,所结的穗含50颗以上麦粒},则P(B)=P(Ai)P(B|Ai)=95.5%×0.5+2%×0.15+1.5%×0.1+1%×0.05=0.482 5.故选D.
【例3】 解:设A1表示挑选出男性,A2表示挑选出女性,B表示挑选出色盲,显然A1∪A2=Ω,A1A2= .
由已知条件知P(A1)=P(A2)=,P(B|A1)=5%,P(B|A2)=0.25%,
由贝叶斯公式,有P(A1|B)=
=
==.
跟踪训练
解:根据题意,得概率树形图如下:
由图可看出:一件产品检查为合格品有两种情况.一件产品检查为合格品且确定是正品的情况只有一种.
设A表示正品,表示废品,B表示检查为合格品,表示检查为废品.由图可知:
(1)P(B)=0.9×0.98+0.1×0.05=0.887.
(2)P(A|B)=≈0.994.
【例4】 解:设A表示取到的是一只次品,Bi(i=1,2,3)表示所取到的产品是由第i家工厂提供的.
本题的概率树形图如下:
易知,B1,B2,B3是样本空间Ω的一个划分,且有
P(B1)=0.15,P(B2)=0.80,P(B3)=0.05,
P(A|B1)=0.02,P(A|B2)=0.01,P(A|B3)=0.03.
(1)由全概率公式得P(A)=P(A|B1)P(B1)+P(A|B2)P(B2)+P(A|B3)P(B3)=0.012 5.
(2)由贝叶斯公式得P(B1|A)===0.24.
同理可得P(B2|A)=0.64,P(B3|A)=0.12.
以上结果表明,这只次品来自第2家工厂的可能性最大.
跟踪训练
解:设Bi表示第i次取到一等品,i=1,2,Aj表示第j箱产品,j=1,2,显然A1∪A2=Ω,A1A2= ,
(1)P(B1)=P(A1)P(B1|A1)+P(A2)P(B1|A2)=×+×==0.4.
(2)P(B2|B1)==≈0.485 6.
随堂检测
1.B P(A∩B)=P(A)P(B|A)=×=,由P(A|B)=,得P(B)===.
2.C 设事件A={从箱中任取2件都是一等品},事件Bi={丢失的为i等品}(i=1,2,3),则P(A)=P(B1)P(A|B1)+ P(B2)P(A|B2)+ P(B3)P(A|B3)=×+×+×=,故所求的概率为P(B1|A)==.
3.解:记“最后从2号箱中取出的是红球”为事件A,记“从1号箱中取出的是红球”为事件B.
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()=×+×=.
4 / 4(共71张PPT)
4.1.2
乘法公式与全概率公式
新课程标准解读 核心素养
1.结合古典概型,了解并掌握乘法公式、全概率公式、
贝叶斯公式的含义 数学抽象
2.会利用乘法公式、全概率公式、贝叶斯公式解决一些
简单的实际问题 逻辑推理
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
狼来了这个故事大家都听过,那么从心理学角度分析,这个
小孩是如何一步步丧失村民信任的呢?我们可以通过特殊概率公
式来解读.
设 A 为事件“小孩说谎”, B 为“村民觉得小孩可信”;不妨
设可信的小孩说谎的概率为0.1,而不可信的小孩说谎的概率为
0.5, 经过第一次撒谎,第二次撒谎后,狼真的来了,小孩第三次
呼救的时候,村民都不再相信这是真的,觉得这是谁家熊孩子真
气人,没人再上山救他.于是,狼在前两次跳出来吓唬完小孩就跑
走后,成功在第三次抓走小孩,而且无人打扰,由此可见心理学
结合概率统计学很重要!
【问题】 上述问题可以用哪种概率公式来解释?
知识点一 乘法公式
1. 由条件概率的计算公式可知, P ( BA )=
.
2. 假设 Ai 表示事件, i =1,2,3,且 P ( A1)>0, P ( A1 A2)>0.
则 P ( A1 A2 A3)= 一
定成立,其中 P ( A3| A1 A2)表示已知 A1与 A2都发生时 A3发生的
概率,而 P ( A1 A2 A3)表示 A1, A2, A3同时发生的概率.
P ( A )· P ( B |
A )
P ( A1) P ( A2| A1)· P ( A3| A1 A2)
【想一想】
乘法公式的几何直观意义是什么?
提示:如图,用单位正方形来表示样本空间Ω,用正方形
内封闭曲线围成的图形表示事件,把图形的面积理解为相
应事件的概率.设 A , B 是Ω的子集.无条件概率 P ( B )
= (注意 P (Ω)=1)相当于 B 在空间Ω中所占的比例,亦可表示为 P ( B )= P ( B |Ω).条件概率 P ( B | A )= ,实际上是仅局限于 A 事件这个范围来考查 B 事件发生的概率.几何直观上,相当于 B 在 A 内的那部分 AB 在 A 中所占的比例.
因此 P ( AB )= P ( A ) P ( B | A ),
同理, P ( AB )= P ( B ) P ( A | B ).
知识点二 全概率公式及贝叶斯公式
1. 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 = B Ω= B ( A + )= BA + B ,所以 P
( B )= .
这称为全概率公式.
(2)定理1:若样本空间Ω中的事件 A1, A2,…, An 满足:
①任意两个事件均互斥,即 AiAj = , i , j =1,2,…,
n , i ≠ j ;
P ( A ) P ( B | A )+ P ( ) P ( B | )
② A1+ A2+…+ An =Ω;
③ P ( Ai )>0, i =1,2,…, n .
则对Ω中的任意事件 B ,都有 B =
,且 P ( B )= P ( BAi )= P ( Ai ) P ( B |
Ai ).上述公式也称为全概率公式.
BA1+ BA2+…+
BAn
2. 贝叶斯公式
(1)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.
(2)定理2:若样本空间Ω中的事件 A1, A2,…, An 满足:
①任意两个事件均互斥,即 AiAj = , i , j =1,2,…,
n , i ≠ j ;
② A1+ A2+…+ An =Ω;
③1> P ( Ai )>0, i =1,2,…, n .
则对Ω中的任意概率非零的事件 B ,有 P ( Aj | B )
= = .上述
公式也称为贝叶斯公式.
提醒 全概率公式与贝叶斯公式的区别:①如果所求事件的概率是由
多个原因引起的,此时,应用全概率公式,如果所求概率为条件概率
P ( A | B ),而 B 由多个原因引起,此时应用贝叶斯公式;②全概
率公式与贝叶斯公式两者的最大不同是处理的对象不同,其中全概率
公式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,也就是说,全概率公式是计算普通概率的,
贝叶斯公式是用来计算条件概率的.
1. 已知 P ( B | A )= , P ( A )= ,则 P ( A ∩ B )=( )
A. B.
C. D.
解析: 由已知 P ( B | A )= , P ( A )= ,则 P ( A ∩ B )
= P ( B | A ) P ( A )= × = ,故选C.
2. 采购员要购买10个一包的电器元件.他的采购方法是:从一包中随
机抽查3个,如这3个元件都是好的,他才买下这一包.假定含有4个
次品的包数占30%,而其余包中各含有1个次品,求采购员拒绝购
买的概率.
解:设 A1表示取到的是含4个次品的一包, A2表示取到的是含1个
次品的一包, B 表示采购员拒绝购买.
则 A1, A2构成样本空间的一个划分,
且 P ( A1)=0.3, P ( A2)=0.7,
又由古典概型计算知 P ( B | A1)=1- = ,
P ( B | A2)=1- = ,从而由全概率公式得到 P ( B )= P
( A1) P ( B | A1)+ P ( A2) P ( B | A2)= .
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 乘法公式
【例1】 设某光学仪器厂制造的透镜,第一次落下时打破的概率为
,若第一次落下未打破,第二次落下打破的概率为 ,若前两次落
下未打破,第三次落下打破的概率为 ,求透镜落下三次而未打破的
概率.
解:法一 以 Ai ( i =1,2,3)表示透镜第 i 次落下打破,以 B 表示
透镜落下三次而未打破.因为 B = ,故有 P ( B )= P
( )= P ( | )· P ( | ) P ( )=
× × = .
法二 由题意 = A1∪ A2∪ A3.
而 A1, A2, A3是两两互斥的事件,故有
P ( )= P ( A1)+ P ( A2)+ P ( A3).
已知 P ( A1)= , P ( A2| )= , P ( A3| )= ,即
有 P ( A2)= P ( A2| ) P ( )= × = ,
P ( A3)= P ( A3| ) P ( | ) P ( )= ×
× = .
故得 P ( )= + + = , P ( B )=1- = .
通性通法
应用乘法公式求概率的步骤
(1)根据题目的提问(一般是 A1, A2,…, An , n 个事件同时发生
的概率),找到 A1, A2,…, An ;
(2)用 A1, A2, A3,…, An 表示已知条件和待求事件;
(3)代入乘法公式求解.
【跟踪训练】
已知某种疾病的患病率为0.5%,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 .
解析:设事件 A 表示“血检呈阳性”,事件 B 表示“患该种疾病”.依
题意知 P ( B )=0.005, P ( A | B )=0.99,由条件概率公式 P
( A | B )= ,得 P ( A ∩ B )= P ( B ) P ( A | B )=
0.005×0.99=0.004 95=0.495%.
0.495%
题型二 全概率公式
【例2】 设有甲、乙两袋,甲袋中装有 n 只白球 m 只红球,乙袋中装
有 N 只白球 M 只红球,今从甲袋中任取一球放入乙袋中,再从乙袋中
任取一球:
(1)取到(即从乙袋中取到)白球的概率是多少?
解: 记 A1, A2分别表示从甲袋中取得白球,红球放入乙
袋,再记 B 表示再从乙袋中取得白球.∵ B = A1 B + A2 B 且 A1
B , A2 B 互斥,∴ P ( B )= P ( A1)· P ( B | A1)+ P ( A2)
P ( B | A2)= × + × .
(2)第一只盒子装有5只红球,4只白球;第二只盒子装有4只红球,
5只白球.先从第一盒子中任取2只球放入第二盒中去,然后从第
二盒子中任取一只球,求取到白球的概率.
解: 记 C1表示从第一盒子中取得2只红球, C2表示从第一
盒子中取得2只白球, C3表示从第一盒子中取得1只红球,1只白
球, D 表示从第二盒子中取得白球,显然 C1, C2, C3两两互
斥, C1∪ C2∪ C3=Ω,由全概率公式,有 P ( D )= P ( C1) P
( D | C1)+ P ( C2)· P ( D | C2)+ P ( C3) P ( D | C3)
= × + × + × = .
通性通法
应用全概率公式求概率的步骤
(1)根据题意找出完备事件组,即满足全概率公式的Ω的一个划分
A1, A2, A3,…, An ;
(2)用 Ai ( i =1,2,3,…, n )来表示待求的事件;
(3)代入全概率公式求解.
【跟踪训练】
播种用的一等小麦种子中混有2%的二等种子,1.5%的三等种子,
1%的四等种子.用一、二、三、四等种子长出的穗含50颗以上麦粒的
概率分别为0.5,0.15,0.1,0.05,则这批种子所结的穗含50颗以上
麦粒的概率为( )
A. 0.8 B. 0.832 5
C. 0.532 5 D. 0.482 5
解析: 设从这批种子中任选一颗是一、二、三、四等种子的事件
分别是 A1, A2, A3, A4,则它们构成样本空间的一个划分.设 B ={从
这批种子中任选一颗,所结的穗含50颗以上麦粒},则 P ( B )=
P ( Ai ) P ( B | Ai )=95.5%×0.5+2%×0.15+1.5%×0.1+
1%×0.05=0.482 5.故选D.
题型三 贝叶斯公式
【例3】 已知男性中有5%是色盲患者,女性中有0.25%是色盲患者.
今从男女人数相等的人群中随机地挑选一人,恰好是色盲患者,问此
人是男性的概率是多少?
解:设 A1表示挑选出男性, A2表示挑选出女性, B 表示挑选出色盲,
显然 A1∪ A2=Ω, A1 A2= .
由已知条件知 P ( A1)= P ( A2)= , P ( B | A1)=5%, P
( B | A2)=0.25%,
由贝叶斯公式,有 P ( A1| B )=
= = = .
通性通法
应用贝叶斯公式求概率的步骤
(1)根据题目的提问,事件 B 是由多个原因引起,这多个原因为
A1, A2,…, An ,且 A1, A2,…, An 是样本空间Ω的一个
划分;
(2)利用全概率公式求出 P ( B );
(3)代入贝叶斯公式得概率.
【跟踪训练】
已知产品中90%是正品,用某种检查方法辨认正品为合格品的概率
为0.98,而误认废品为合格品的概率为0.05.求:
(1)用这种方法,检查一件产品为合格品的概率;
(1) P ( B )=0.9×0.98+0.1×0.05=0.887.
解:根据题意,得概率树形图如下:
(2)用这种方法,检查为合格品的一件产品确实是正品的概率.
解: P ( A | B )= ≈0.994.
题型四 全概率公式和贝叶斯公式的综合应用
【例4】 某电子设备制造厂所用的元件是由三家元件制造厂提供的.
根据以往的记录有以下的数据:
元件制造厂 次品率 提供元件的份额
Ⅰ 0.02 0.15
Ⅱ 0.01 0.80
Ⅲ 0.03 0.05
设这三家工厂的产品在仓库中是均匀混合的,且无区别的标志.
(1)在仓库中随机地取一只元件,求它是次品的概率;
(1)由全概率公式得 P ( A )= P ( A | B1) P ( B1)+ P
( A | B2)· P ( B2)+ P ( A | B3) P ( B3)=0.012 5.
解:设 A 表示取到的是一只次品, Bi ( i =1,2,3)表示所取
到的产品是由第 i 家工厂提供的.
本题的概率树形图如下:
易知, B1, B2, B3是样本空间Ω
的一个划分,且有
P ( B1)=0.15, P ( B2)=0.80, P ( B3)=0.05,
P ( A | B1)=0.02, P ( A | B2)=0.01, P ( A | B3)=
0.03.
(2)在仓库中随机地取一只元件,若已知取到的是次品,为分析此
次品出自何厂,需求出此次品由三家工厂生产的概率分别是多
少.试求这些概率.
解:由贝叶斯公式得 P ( B1| A )= =
=0.24.
同理可得 P ( B2| A )=0.64, P ( B3| A )=0.12.以上结果
表明,这只次品来自第2家工厂的可能性最大.
通性通法
概率树在全概率公式和贝叶斯公式中的应用
对于复杂问题,运用概率树图解法比较方便.先根据题意,画出
图形,在图形中用相应的符号表示事件,并标注概率大小,然后根据
图形,找到全概率公式和贝叶斯公式中的量,代入公式求解.
【跟踪训练】
有两箱同种类型的零件.第一箱装50只,其中10只一等品;第二箱
30只,其中18只一等品.今从两箱中任挑出一箱,然后从该箱中取零
件两次,每次任取一只,作不放回抽样,试求:
(1)第一次取到的零件是一等品的概率;
(1) P ( B1)= P ( A1) P ( B1| A1)+ P ( A2) P ( B1|
A2)= × + × = =0.4.
解:设 Bi 表示第 i 次取到一等品, i =1,2, Aj 表示第 j 箱产品,
j =1,2,显然 A1∪ A2=Ω, A1 A2= ,
(2)第一次取到的零件是一等品的条件下,第二次取到的也是一等
品的概率.
解: P ( B2| B1)= = ≈0.485 6.
1. 设 P ( A | B )= P ( B | A )= , P ( A )= ,则 P ( B )=
( )
A. B.
解析: P ( A ∩ B )= P ( A ) P ( B | A )= × = ,由 P
( A | B )= ,得 P ( B )= = = .
C. D.
2. 装有10件某产品(其中一等品5件,二等品3件,三等品2件)的箱
子中丢失一件产品,但不知是几等品,今从箱中任取2件产品,结
果都是一等品,则丢失的也是一等品的概率为( )
A. B. C. D.
解析: 设事件 A ={从箱中任取2件都是一等品},事件 Bi ={丢
失的为 i 等品}( i =1,2,3),则 P ( A )= P ( B1) P ( A |
B1)+ P ( B2) P ( A | B2)+ P ( B3) P ( A | B3)= × +
× + × = ,故所求的概率为 P ( B1| A )=
= .
3.1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号箱中取出红球的概率是多少?
解:记“最后从2号箱中取出的是红球”为事件 A ,记“从1号箱中
取出的是红球”为事件 B .
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 ( )= × + × =
.
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 甲袋中有5只白球,7只红球,乙袋中有4只白球,2只红球,从两个
袋中任取一袋,然后从所取到的袋中任取一球,则取到的球是白球
的概率为( )
A. B.
C. D.
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解析: 设“取到的是甲袋”为事件 A ,则“取到的是乙袋”为
事件 ,“取到的球是白球”为事件 B ,根据题意,得 P ( B |
A )= , P ( B | )= = , P ( A )= ,则 P ( B )= P
( B | A ) P ( A )+ P ( B | )· P ( )= × + ×
= .
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2. 设某工厂有甲、乙、丙三个车间生产同一种产品,已知各车间的产
量分别占全厂产量的25%,35%,40%,而且各车间的次品率依次
为5%,4%,2%.现从待出厂的产品中检查出一个次品,那么它是
由甲车间生产的概率约为( )
A. 0.012 5 B. 0.362
C. 0.468 D. 0.034 5
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解析: 设 A ={待出厂的产品中检查出次品}, B1={甲车间生
产}, B2={乙车间生产}, B3={丙车间生产},由题意, P ( B1)
=0.25, P ( B2)=0.35, P ( B3)=0.4, P ( A | B1)=
0.05, P ( A | B2)=0.04, P ( A | B3)=0.02,由贝叶斯公式
得 P ( B1| A )= = ≈0.362.
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3. 某射击小组共有20名射手,其中一级射手4人,二级射手8人,三级
射手7人,四级射手1人.一、二、三、四级射手能通过选拔进入比
赛的概率分别是0.9,0.7,0.5,0.2.则任选一名射手能通过选拔
进入比赛的概率为( )
A. 0.635 B. 0.645
C. 0.634 D. 0.646
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解析: 设事件 A 表示“射手能通过选拔进入比赛”,事件 Bi 表
示“射手是 i 级射手”( i =1,2,3,4).
显然, B1, B2, B3, B4构成一完备事件组,且 P ( B1)= , P ( B2)= , P ( B3)= , P ( B4)= , P ( A | B1)=0.9, P ( A | B2)=0.7, P ( A | B3)=0.5, P ( A | B4)=0.2.由全概率公式得, P ( A )= P ( A | B1) P ( B1)+ P ( A | B2) P ( B2)+ P ( A | B3) P ( B3)+ P ( A | B4)· P ( B4)=0.9× +0.7× +0.5× +0.2× =0.645,故选B.
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4.12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,则先取的1件为次品的概率是( )
A. B.
C. D.
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解析: 令事件 A =“先取的1件为次品”,则 =“先取的1件
为正品”,∵ P ( A )= , P ( )= ,令事件 B =“后取的2件
皆为正品”,则 P ( B | A )= = , P ( B | )= = .
由贝叶斯公式得 P ( A | B )= =
= = ,故选B.
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5.5张卡片上分别标有数字1,2,3,4,5,每次从中任取一张,连取
两次.若第一次取出的卡片不放回,则第二次取出的卡片上的数字
大于第一次取出的数字的概率为( )
A. B.
C. D.
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解析: 设 Bk 表示事件“从5张卡片中取出一张标有数字 k 的卡
片”, k =1,2,3,4,5. A 表示事件“第二次取出的卡片上的数
字大于第一次卡片上数字”,则 P ( Bk )= , P ( A | Bk )=
( k =1,2,3,4,5),由 P ( A )= P ( Bk ) P ( A | Bk )
= · = × ×(1+2+3+4)= .
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6. 根据以往的临床记录,某种诊断癌症的试验具有如下效果:若以 A
表示“试验反应为阳性”,以 B 表示“被诊断者患有癌症”,则有
P ( A )=0.95, P ( | )=0.95,现对自然人群进行普
查,设被试验的人患有癌症的概率为0.005,则 P ( B | A )
= (结果保留两位有效数字).
0.087
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解析: P ( A | )=1- P ( | )=1-0.95=0.05,被试验
的人患有癌症的概率为0.005,就相当于 P ( B )=0.005,则
P ( B | A )= = =
≈0.087.
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7. 某家公司用三台机器 A1, A2, A3生产同一种产品,生产量分别占
总产量的 , , ,且其产品的不良率分别占其产量的2.0%,
1.2%,1.0%,任取此公司的一件产品为不良品的概率是 ,若已知此产品为不良品,则其是由 A1生产的概率是 .
解析:由题意知,事件“任取此公司的一件产品为不良品”发生的
概率 P1= ×2.0%+ ×1.2%+ ×1.0%= ,事件“已知此
产品为不良品,则其是由 A1生产”发生的概率 P2= = .
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8. 设盒中装有5只灯泡,其中3只是正品,2只是次品,现从盒中随机
地摸出两只,并换进2只正品之后,再从盒中摸出2只,则第二次摸
出的2只全是正品的概率为 .
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解析:设事件 Ai =“第一次摸出 i 只正品”( i =0,1,2),
事件 A =“第二次摸出的2只全是正品”,则 A = AA2∪ AA1∪ AA0.
由全概率公式得,第二次摸出的2只全是正品的概率 P ( A )= P
( A ∩ A2)+ P ( A ∩ A1)+ P ( A ∩ A0)= P ( A2) P ( A |
A2)+ P ( A1) P ( A | A1)+ P ( A0) P ( A | A0).
P ( A0)= = , P ( A | A0)=1,
P ( A1)= = , P ( A | A1)= = ,
P ( A2)= = , P ( A | A2)= = ,
P ( A )= × + × + = .
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9. 设袋中装有10个阄,其中8个是白阄,2个是有物之阄,甲、乙二人
依次抓取一个,求乙抓到白阄的概率.
解:设 A 表示“甲抓到有物之阄”, B 表示“乙抓到白阄”,则 P
( A )= , P ( )= ,从而 P ( B )= P ( BA )+ P ( B
)
= P ( A ) P ( B | A )+ P ( ) P ( B | )
= × + × = .
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10. 某试卷中1道选择题有6个答案,其中只有一个是正确的.考生不知
道正确答案的概率为 ,不知道正确答案而猜对的概率为 .现已
知某考生答对了,则他猜对此题的概率为( )
A. B.
C. D.
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解析: 设 A 事件为“不知道答案”, B 事件为“猜对此题”.
则 P ( A )= , P ( B | A )= , P ( B | )=1.
所以所求概率为 P ( A | B )= =
= = .
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11. 据美国的一份资料报道,在美国总的来说患肺癌的概率约为
0.1%,在人群中有20%是吸烟者,他们患肺癌的概率约为0.4%,
则不吸烟者患肺癌的概率为 .
0.025%
解析:以 C 记事件“患肺癌”,以 A 记事件“吸烟”,按照题意 P
( C )=0.001, P ( A )=0.20, P ( C | A )=0.004,
需求条件概率 P ( C | ),由全概率公式有 P ( C )= P ( C |
A ) P ( A )+ P ( C | ) P ( ).
将数据代入,得0.001=0.004×0.20+ P ( C | )· P ( )=
0.004×0.20+ P ( C | )×0.80,解得 P ( C | )=0.000
25,则不吸烟者患肺癌的概率为0.025%.
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12. 在通讯渠道中,可传送字符 AAAA , BBBB , CCCC 三者之一,假
定传送这三者的概率分别为0.3,0.4,0.3,由于通道噪声的干
扰,正确接收到被传送字母的概率为0.6,而接收到其它两个字母
的概率均为0.2,假定前后字母是否被歪曲互不影响,求接收到的
是 ABBB 的概率.
解:设 H1表示传送字符 AAAA , H2表示传送字符 BBBB ,
H3表示传送字符 CCCC , G 表示接收到 ABBB .
由题设知,
P ( H1)=0.3, P ( H2)=0.4, P ( H3)=0.3,
从而有
P ( G | H1)=0.6×0.2×0.2×0.2=0.004 8,
P ( G | H2)=0.2×0.6×0.6×0.6=0.043 2,
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P ( G | H3)=0.2×0.2×0.2×0.2=0.001 6,
根据全概率公式得 P ( G )= P ( Hi ) P ( G | Hi )
=0.3×0.004 8+0.4×0.043 2+0.3×0.001 6=0.019 2.
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13. 甲箱中有3个白球,2个黑球,乙箱中有1个白球,3个黑球,先从
甲箱中任取一球放入乙箱中,再从乙箱中任取一球.
(1)若已知从甲箱中取出的是白球,则从乙箱中也取出的是白球
的概率是 ;
(1)所求概率为 P ( B | A )= .
解析:设 B =“从乙箱中取出白球”, A =“从甲箱中取出
白球”,
则 P ( A )= , P ( )= .
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(2)从乙箱中取出白球的概率是 .
解析:易知 P ( B | )= ,故利用全概率公式,得所求概
率为 P ( B )= P ( A ) P ( B | A )+ P ( ) P ( B |
)= × + × = .
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14. 设5支枪中有2支未经试射校正,3支已校正.一射手用校正过的枪
射击,中靶率为0.9,用未校正过的枪射击,中靶率为0.4.
(1)该射手任取1支枪射击,中靶的概率是多少?
(1) P ( B )= P ( A ) P ( B | A )+ P ( ) P ( B |
)= ×0.9+ ×0.4=0.7.
解:设 A 表示“枪已校正”, B 表示“射击中靶”.
则 P ( A )= , P ( )= , P ( B | A )=0.9,
P ( | A )=0.1, P ( B | )=0.4, P ( | )=0.6.
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(2)若任取1支枪射击,结果未中靶,求该枪未校正的概率.
解: P ( | )=
= =0.8.
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