高中数学人教A版(2019)选择性必修第三册7.1.2全概率公式
教案
一、教学目标
1.结合古典概型,会利用全概率公式计算概率.
2.了解贝叶斯公式.
二、教学重难点
1、教学重点
利用全概率公式计算概率.
2、教学难点
正确理解全概率公式.
三、教学过程
1、新课导入
在上节课的学习中,我们首先把一个复杂事件表示为一些简单事件运算的结果,然后利用概率的加法公式和乘法公式求其概率.
这节课我们一起来学习如何解决复杂事件概率的问题.
2、探索新知
思考:从有a个红球和b个蓝球的袋子中,每次随机摸出1个球,摸出的球不再放回.显然,第1次摸到红球的概率为.
那么第2次摸到红球的概率是多大?如何计算这个概率呢?
因为抽签具有公平性,所以第2次摸到红球的概率也应该是.
但是这个结果并不显然,因为第2次摸球的结果受第1次摸球结果的影响.
下面我们给出严格的推导.
用表示事件“第次摸到红球”,表示事件“第次摸到蓝球”,=1,2.
如图,
事件可按第1次可能的摸球结果(红球或蓝球)表示为两个互斥事件的并,即,利用概率的加法公式和乘法公式,得
.
上述过程采用的方法是:按照某种标准,将一个复杂事件表示为两个互斥事件的并,再由概率的加法公式和乘法公式求得这个复杂事件的概率.
一般地,设是一组两两互斥的事件,,且,,则对任意的事件,有.
我们称上面的公式为全概率公式.
全概率公式是概率论中最基本的公式之一.
例1
某学校有A,B两家餐厅,王同学第1天午餐时随机地选择一家餐厅用餐.
如果第1天去A餐厅,那么第2天去A餐厅的概率为0.6;如果第1天去B餐厅,那么第2天去A餐厅的概率为0.8.
计算王同学第2天去A餐厅用餐的概率.
分析:第2天去哪家餐厅用餐的概率受第1天在哪家餐厅用餐的影响,可根据第1天可能去的餐厅,将样本空间表示为“第1天去A餐厅”和“第1天去B餐厅”两个互斥事件的并,利用全概率公式求解.
解:设“第1天去A餐厅用餐”,“第1天去B餐厅用餐”,“第2天去A餐厅用餐”,则,且与互斥.
根据题意得,,.
由全概率公式,得.
因此,王同学第2天去A餐厅用餐的概率为0.7.
例2
有3台车床加工同一型号的零件,第1台加工的次品率为6%,第2,3台加工的次品率均为5%,加工出来的零件混放在一起.
已知第1,2,3台车床加工的零件数分别占总数的25%,30%,45%.
(1)任取一个零件,计算它是次品的概率;
(2)如果取到的零件是次品,计算它是第台车床加工的概率.
分析:取到的零件可能来自第1台车床,也可能来自第2台或第3台车床,有3种可能.
如果设“任取一零件为次品”,“零件为第车床加工”,如图,那么可将事件B表示为3个两两互斥事件的并,利用全概率公式可以计算出事件B的概率.
解:设“任取一零件为次品”,“零件为第车床加工”,则,且两两互斥.
根据题意得,,,,.
(1)由全概率公式,得.
(2)“如果取到的零件是次品,计算它是第台车床加工的概率”,就是算在B发生的条件下,事件发生的概率.
.
类似地,可得,.
贝叶斯公式:设是一组两两互斥的事件,,且,,则对任意的事件,,有,.
例3
在数字通信中,信号是由数字0和1组成的序列.
由于随机因素的干扰,发送的信号0或1有可能被错误地接收为1或0.
已知发送信号0时,接收为0和1的概率分别为0.9和0.1;发送信号1时,接收为1和0的概率分别为0.95和0.05.
假设发送信号0和1是等可能的.
(1)分别求接收的信号为0和1的概率;
(2)已知接收的信号为0,求发送的信号是1的概率.
解:设“发送的信号为0”,“接收到的信号为0”,则“发送的信号为1”,“接收到的信号为1”.
由题意得
,,,,.
(1);
.
(2).
3、课堂练习
1.盒中有a个红球,b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c个,再从盒中抽取一球,则第二次抽出的是黑球的概率是(
)
A.
B.
C.
D.
答案:C
解析:设事件
“第一次抽出的是黑球”,事件
“第二次抽出的是黑球”,
则,由全概率公式.
由题意,,,,
所以.
2.某保险公司把被保险人分为3类:“谨慎的”“一般的”“冒失的”.统计资料表明,这3类人在一年内发生事故的概率依次为0.05,0.15和0.30.如果“谨慎的”被保险人占20%,“一般的”被保险人占50%,“冒失的”被保险人占30%,则一个被保险人在一年内出事故的概率是_________________.
答案:0.175
解析:设“他是谨慎的”,“他是一般的”,“他是冒失的”,
则构成了的一个划分,设事件“出事故”,
由全概率公式得,.
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.求任选一名射手能通过选拔进入比赛的概率.
解析:设事件A表示“射手能通过选拔进入比赛”,事件表示“射手是i级射手”().显然,构成一完备事件组,
且,,,;
,,,.
由全概率公式得,
.
4、小结作业
小结:本节课学习了全概率公式及其应用,了解了贝叶斯共识.
作业:完成本节课课后习题.
四、板书设计
7.1.2全概率公式
1.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.
2.
贝叶斯公式:设是一组两两互斥的事件,,且,,则对任意的事件,,有,.