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1、高二数学大单元整体学习学程7.1条件概率与全概率公式 7.1.1条件概率【学习目标】1.结合古典概型,了解条件概率与概率的乘法公式。;2.能说出条件概率与独立性的关系;3.能计算简单随机事件的条件概率.【预习案】一、知识回顾1.概率是随机事件发生可能性大小的度量. 2.古典概型:(1)有限性:样本空间的样本点只有有限个;(2)等可能性:每个样本点发生的可能性相等.我们将具有以上两个特征的试验称为古典概型试验,简称古典概型3.一般地,设试验E是古典概型,样本空间包含n个样本点,事件A包含其中的k个样本点,则定义事件A的概率,其中,n(A)和n()分别表示事件A和样本空间包含的样本点个数.4.事件
2、A与B同时发生的事件叫做事件A与事件B的积事件,记为AB(或AB);事件A与B至少有一个发生的事件叫做A与B的 和事件,记为 ;5.若A发生不影响事件B的发生,则称事件A与事件B相互独立;任意两个事件A与B,如果有P(AB)=P(A)P(B成立),则称事件A与事件B相互独立,简称独立6.若事件A与事件B相互独立时,有P(AB)=P(A)P(B).7.若事件A与事件B不能同时发生,也就是说,则称事件A与事件B互斥(或互不相容)7. 概率的基本性质:(1) 对任意事件A,都有;(2) 必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即;(3) 如果事件A与事件B互斥,那么(4) 如果事件A与事件B互为对
3、立事件,那么;(5) 如果,那么.(6) 设A,B是一个随机试验中的两个事件,我们有思考:如果事件A与B不相互独立,如何求P(AB)呢?下面我们从具体问题入手.1.抛掷一枚质地均匀的硬币两次(1)两次都是正面向上的概率是多少?(2)在已知有一次出现正面向上的条件下,两次都是正面向上的概率是多少?(3)在第一次出现正面向上的条件下,第二次出现正面向上的概率是多少?2. 假定生男孩和生女孩是等可能的,现考虑有两个小孩的家庭,随机选择一个家庭,那么(1) 该家庭中两个小孩都是女孩的概率是多大?(2) 如果已经知道这个家庭有女孩,那么两个小孩都是女孩的概率有是多大?【概念生成】条件概率:一般地,设A,
4、B为两个随机事件,且P(A)0,我们称P(B|A) 为在事件A发生的条件下,事件B发生的条件概率,简称 微提醒A与B相互独立时,可得P(AB)P(A)P(B),则P(B|A) P(B)【探究案】【学习活动一】条件概率的理解【例1】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【变式探究1】(变设问)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【方法技巧】计算条件概率有两种方法,分别是定
5、义法和缩小样本空间法1利用定义计算条件概率的步骤(1)分别计算概率P(AB)和P(A);(2)将它们相除得到条件概率P(B|A),这个公式适用于一般情形,其中AB表示A,B同时发生2利用缩小样本空间法求条件概率的步骤(1)缩:将原来样本空间缩小为事件A,原来的事件B缩小为事件AB;(2)数:数出A中事件AB所包含的样本点;(3)算:利用P(B|A)求得结果 【跟踪训练1】从混有5张假钞的20张百元钞票中任意抽取两张,将其中一张放到验钞机上检验发现是假钞,求两张都是假钞的概率【学习活动二】概率的乘法公式三张奖券中只有一张能中奖,现分别由甲、乙两名同学有放回地抽取,事件A为“甲没有抽到中奖奖券”,
6、事件B为“乙抽到中奖奖券”,事件A的发生会不会影响事件B发生的概率?P(B|A)与P(B)有什么关系?【概念生成】概率的乘法公式:对任意两个事件A与B,若P(A)0,则P(AB) 【微提醒】(1)P(AB)表示A,B都发生的概率,P(B|A)表示A先发生,然后B发生;(2)在P(B|A)中,事件A成为样本空间,而在P(AB)中,样本空间为所有事件的总和;(3)当P(B|A)P(B)时,事件A与事件B是相互独立事件【例2.1】气象资料表明,某地区每年七月份刮台风的概率为,在刮台风的条件下,下大雨的概率为,则该地区七月份既刮台风又下大雨的概率为()A B C D【例2.2】在5道试题中有3道代数题
7、和2道几何题,每次从中随机抽出1道题,抽出的题不再放回.求:(1)第1次抽到代数题目第2次抽到几何题的概率;(2)在第1次抽到代数题的条件下,第2次抽到几何题的概率.【例2.3】已知3张奖券中只有1张有奖,甲、乙、丙3名同学依次无放回地各抽一张.他们中奖的概率与抽奖的次序有关吗?分析:要知道中奖概率是否与抽奖次序有关,只要考察甲、乙、丙3名同学的中奖概率是否相等.因为只有1张有奖,所以“乙中奖”等价于“甲没中奖且乙中奖”,“丙中奖”等价于“甲和乙都没中奖:利用乘法公式可求出乙、丙中奖的概率.【方法技巧 】利用乘法公式的一般步骤1首先判断应用题是否可以应用乘法公式求解,即对任意两个事件A与B,是
8、否有P(A)0;2根据已知条件表示出各事件的概率;3代入乘法公式P(AB)P(A)P(B|A)求出所求的概率【跟踪训练2.1】一个口袋中装有30个除颜色外完全相同的球,其中有10个白球若甲、乙两人不放回地各抽取一次,且甲抽完后乙再抽,则甲未抽中白球而乙抽中白球的概率为()A B C D【跟踪训练2.2】银行储蓄卡的密码由6位数字组成.某人在银行自助取款机上取钱时,忘记了密码的最后1位数字,求:(1)任意按最后1位数字,不超过2次就按对的概率;(2)如果记得密码的最后1位是偶数,不超过2次就按对的概率.【学习活动三】条件概率的性质在必修第二册中,已经学习了概率的基本性质,基本性质包括什么?提示:
9、性质1:性质2:性质3:性质4:性质5:性质6:条件概率的性质:设P(A)0,则(1)P(|A) (2)如果B和C是两个互斥事件,则P(BC|A) (3)设和B互为对立事件,则P(|A) 【微提醒】(1)A与B互斥,即A,B不同时发生,则P(AB)0,故P(B|A)0;(2)互斥事件的条件概率公式可以将复杂事件分解为简单事件的概率和【例3】在某次考试中,要从20道题中随机地抽出6道题,考生能答对其中的4道题即可通过,能答对其中5道题就获得优秀已知某考生能答对其中的10道题,并且知道他在这次考试中已经通过,则他获得优秀成绩的概率为 【方法技巧】应用条件概率的性质解题的方法在应用条件概率公式求概率
10、时,如果事件包含的情况较复杂,可将其分解为几个互斥事件的和,然后根据条件概率的性质求解,即若B与C互斥,那么P(BC|A)P(B|A)P(C|A),此公式可推广到多个事件互斥的情况【跟踪训练3】在10 000张有奖储蓄的奖券中,设有1个一等奖,5个二等奖,10个三等奖,从中依次买两张,求在第一张中一等奖的条件下,第二张中二等奖或三等奖的概率【训练案】1设A,B为两个事件,且P(A)0,若P(AB),P(A),则P(B|A)等于()A B C D2抛掷一枚骰子,观察出现的点数若已知出现的点数不超过4,则出现的点数是奇数的概率为()A B C D3已知一种元件的使用寿命超过1年的概率为0.8,超过
11、2年的概率为0.6,若一个这种元件使用到1年时还未失效,则这个元件使用寿命超过2年的概率为()A0.75 B0.6 C0.52 D0.484若B,C是互斥事件且P(B|A),P(C|A),则P(BC|A)等于()A B C D5有五瓶墨水,其中红色一瓶,蓝色、黑色各两瓶,某同学从中随机任取两瓶,若取得的两瓶中有一瓶是蓝色,则另一瓶是红色或黑色的概率为 6.某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两天为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是()A0.8 B0.75 C0.6 D0.457在某班学生考试成绩中,数学不及格的占1
12、5%,语文不及格的占5%,两门都不及格的占3%已知一名学生数学不及格,则他语文也不及格的概率是()A0.2 B0.33 C0.5 D0.68(多选)设P(A|B)P(B|A),P(A),则()AP(AB) BP(AB) CP(B) DP(B)9(多选)抛掷红、蓝两颗骰子,设事件A为“蓝色骰子的点数为3或6”,事件B为“两颗骰子的点数之和大于8”,则有()AP(A) BP(B) CP(AB) D当已知蓝色骰子的点数为3或6时,两颗骰子的点数之和大于8的概率为10有一批种子的发芽率为0.9,出芽后的幼苗成活率为0.8,在这批种子中,随机抽取1粒,则这粒种子能长成幼苗的概率为 11某气象台统计,该地
13、区下雨的概率为,刮四级以上风的概率为,既刮四级以上的风又下雨的概率为.设A为下雨,B为刮四级以上的风,则P(B|A) ,P(A|B) 11.(多选)已知P(B)0,A1A2,则下列式子一定成立的是()AP(A1|B)0 B.P(A1A2|B)P(A1|B)P(A2|B)CP(A1A2)|B)0 D.P(12)|B)112.一袋中共有10个大小相同的黑球和白球,若从袋中任意摸出2个球,至少有1个白球的概率为,现从中不放回地取球,每次取1球,取2次,在已知第2次取得白球的条件下,第1次取得黑球的概率为()A B C D13.从1100共100个正整数中任取一数,已知取出的一个数不大于50,则此数是
14、2或3的倍数的概率为 (多选)为吸引顾客,某商场举办购物抽奖活动,抽奖规则是:从装有2个白球和3个红球(小球除颜色外,完全相同)的抽奖箱中,每次摸出一个球,不放回地依次摸取两次,记为一次抽奖若摸出的2个球颜色相同则为中奖,否则为不中奖下列随机事件的概率正确的是()A某顾客抽奖一次中奖的概率是B某顾客抽奖三次,至少有一次中奖的概率是C在一次抽奖过程中,若已知顾客第一次抽出了红球,则该顾客中奖的概率是D在一次抽奖过程中,若已知顾客第一次抽出了红球,则该顾客中奖的概率是7.1.2全概率公式【学习目标】1.能利用概率的加法公式和乘法公式推导全概率公式2.能利用全概率公式计算概率*3.了解贝叶斯公式,并
15、会简单应用【预习案】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?【概念生成】一般地,设A1,A2,An是一组两两互斥的事件,A1A2An,且P(Ai)0,i1,2,n,则对任意的事件B,有 P(B) 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.【微提醒】使用全概率公式计算目标事件B的概率,必须是找到样本空间的一个完备事件组A1,A2,An,而这一完备事件组恰恰可以理解为是事件B产生的几个原因.全概率公式相当于将产生B的全部原因一一进行考察,将每一个可能性都考虑进来,
16、这就是“全”的含义所在.,直观解释为:B发生的概率与P(BAi)(i1,2,n)有关,且B发生的概率等于所有这些概率的和,即P(B)P(BAi) P(Ai) P(B|Ai)【学习活动一】全概率公式【例1.1】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.【例1.2】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
17、%,45%.任取一个零件,计算它是次品的概率【变式探究】(变条件、变设问)两台机床加工同样的零件,第一台的废品率为0.04,第二台的废品率为0.07,加工出来的零件混放,并设第一台加工的零件是第二台加工零件的2倍现任取一零件,求合格品的概率【方法技巧 】全概率公式针对的是某一个过程中已知条件求出最后结果的概率,解题步骤如下:(1)找出条件事件里的某一个完备事件组,分别命名为Ai;(2)命名目标的概率事件为事件B;(3)代入全概率公式求解【跟踪训练1】假设某市场供应的智能手机中,市场占有率和优质率的信息如下表所示:品牌甲乙其他市场占有率50%30%20%优质率95%90%70%在该市场中任意买一
18、部智能手机,求买到的是优质品的概率【学习活动二】*贝叶斯公式贝叶斯公式和全概率公式有什么联系?【概念生成】设A1,A2,An是一组两两互斥的事件,A1A2An,且P(Ai)0,i1,2,n,则对任意的事件B,P(B)0,有P(Ai|B) 【微提醒】P(Ai)是根据历史数据发现的,通常称为先验概率;获取了新信息后算出的概率P(Ai|B),通常称为后验概率贝叶斯公式指的是,通过先验概率以及其他信息,可以算出后验概率实际上,贝叶斯公式可以看成要根据事件发生的结果找原因,看看这一结果由各种可能原因导致的概率是多少【例2】某人到武汉参加会议,他乘火车、轮船、汽车或飞机去的概率分别为0.2,0.1,0.3
19、,0.4.如果他乘火车、轮船、汽车前去,迟到的概率分别为,和,乘飞机不会迟到结果他迟到了,则他乘汽车去的概率是多少?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代入贝叶斯公式求得概率【跟踪训练2】仓库中有不同工厂生产的灯管,其中甲厂生产的为1 000支,次品率为2%;乙厂生产的为2 000支,次品率为3%;丙厂生产的为3 000支,次品率为4%如果从中随机抽取一支,发现为次品,问该次品是甲厂产品的概率为多少?【训练案】1袋中有50个乒乓球,其中20个是黄球,30个是白球今有
20、两人依次随机地从袋中各取一球,取后不放回,则第二人取得黄球的概率为()A B C D2.已知5%的男人和0.25%的女人患色盲,假如男人、女人各占一半,现随机选一人,则此人恰是色盲的概率是()A0.012 45 B0.057 86 C0.026 25 D0.028 653.已知P(BA)0.4,P(B)0.2,则P(B)的值为()A0.08 B0.8 C0.6 D0.54.人们为了解一支股票未来一定时期内价格的变化,往往会去分析影响股票价格的基本因素,比如利率的变化现假设人们经分析估计利率下调的概率为60%,利率不变的概率为40%.根据经验,人们估计,在利率下调的情况下,该支股票价格上涨的概率
21、为80%,而在利率不变的情况下,其价格上涨的概率为40%,则该支股票将上涨的概率为 5.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,求任选一名射手能够通过选拔进入比赛的概率为()A0.645B0.625C0.545D0.5256.甲、乙二人争夺一场围棋比赛的冠军,若比赛为“三局两胜”制(无平局),甲在每局比赛中获胜的概率均为,且各局比赛结果相互独立,则在甲获得冠军的条件下,比赛进行了三局的概率为()A B C D7.(多选)甲罐中有5个红球,2个白球和3个黑球,乙罐中有4个红球,3个白球和3个黑球,先从甲罐中随机取出一球放入乙罐,分别用事件A1,A2和A3表示从甲罐中取出的球是红球,白球和黑球;再从乙罐中随机取出一球,用事件B表示从乙罐中取出的球是红球,则下列结论正确的是()AP(B) BP(B|A1)C事件B与事件A1相互独立 DA1,A2,A3是两两互斥的事件8.一项血液化验用来鉴别是否患有某种疾病,在患有此种疾病的人群中通过化验有95%的人呈阳性反应,而健康的人通过化验也会有1%的人呈阳性反应,某地区此种病患者占人口数的0.5%,则:(1)某人化验结果为阳性的概率为 ;(2)若此人化验结果为阳性,则此人确实患有此病的概率为 学科网(北京)股份有限公司