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文檔簡介
專題7.1條件概率與全概率公式【五大題型】【人教A版(2019)】TOC\o"13"\h\u【題型1條件概率的計算】 1【題型2
條件概率性質(zhì)的應用】 3【題型3利用全概率公式求概率】 5【題型4利用貝葉斯公式求概率】 7【題型5條件概率與全概率公式的綜合應用】 9【知識點1條件概率】1.條件概率(1)條件概率的定義
一般地,設A,B為兩個隨機事件,且P(A)>0,我們稱P(BA)=為事件A發(fā)生的條件下,事件B發(fā)生的條件概率,簡稱條件概率.
(2)性質(zhì)
設P(A)>0,為樣本空間,則
①P(BA)∈[0,1],P(A)=1;
②如果B和C是兩個互斥事件,則P(B∪CA)=P(BA)+P(CA);
③設和B互為對立事件,則P(A)=1P(BA).2.概率的乘法公式由條件概率的定義,對任意兩個事件A與B,若P(A)>0,則P(AB)=P(A)·P(BA).【題型1條件概率的計算】【例1】(2023·全國·模擬預測)連續(xù)拋擲一枚質(zhì)地均勻的骰子3次,觀察向上的點數(shù).在第1次出現(xiàn)奇數(shù)的條件下,3次出現(xiàn)的點數(shù)之積為偶數(shù)的概率為(
)A.12 B.58 C.34【解題思路】設第一次出現(xiàn)奇數(shù)為事件A,3次出現(xiàn)的點數(shù)之積為偶數(shù)為事件B,結(jié)合條件概率的計算公式,即可求解.【解答過程】設第一次出現(xiàn)奇數(shù)為事件A,3次出現(xiàn)的點數(shù)之積為偶數(shù)為事件B,則P(A)=36=所以P(B|A)=P(AB)故選:C.【變式11】(2023下·廣東肇慶·高二??计谥校┮阎狿A=0.5,PB=0.3,PB∩AA.110 B.13 C.1【解題思路】直接利用條件概率公式計算.【解答過程】由題可得PB|A故選:C.【變式12】(2023上·遼寧沈陽·高二校考階段練習)甲、乙、丙、丁四名同學報名參加假期社區(qū)服務活動,社區(qū)服務活動共有關懷老人、環(huán)境監(jiān)測、教育咨詢、交通宣傳四個項目,每人限報其中一項,記事件A為“四名同學所報項目各不相同”,事件B為“只有甲同學一人報關懷老人項目”,則PA|BA.14 B.34 C.19【解題思路】由條件概率和獨立事件的公式直接求解處理即可.【解答過程】由題意得PB=3故P(A|B)=P(AB)故選:D.【變式13】(2023上·全國·高三專題練習)將甲、乙、丙、丁4名醫(yī)生隨機派往①,②,③三個村莊進行義診活動,每個村莊至少派1名醫(yī)生,A表示事件“醫(yī)生甲派往①村莊”;B表示事件“醫(yī)生乙派往①村莊”;C表示事件“醫(yī)生乙派往②村莊”,則()A.事件A與B相互獨立B.事件A與C相互獨立C.PD.P【解題思路】按相互獨立的定義可判斷AB,用條件概率公式可判斷CD.【解答過程】將甲、乙、丙、丁4名醫(yī)生派往①,②,③三個村莊進行義診包含C4事件A含有的樣本點個數(shù)為A3則PA同理PB事件AB含有的樣本點個數(shù)為A22=2事件AC含有的樣本點個數(shù)為C22+對于A,PAPB=1對于B,PAPC=1對于C,PB|A對于D,PC|A故選:D.【題型2
\o"條件概率性質(zhì)的應用"\t"https://zujuan.xkw/gzsx/zj166013/_blank"條件概率性質(zhì)的應用】【例2】(2023·全國·高三專題練習)已知A,B分別為隨機事件A,B的對立事件,P(A)>0,P(B)>0,則下列說法正確的是(
)A.PB.若PA+PB=1,則C.若A,B獨立,則PD.若A,B互斥,則P【解題思路】利用條件概率的概率公式以及獨立事件與對立事件的概率公式,對四個選項進行分析判斷,即可得到答案;【解答過程】對A,PB對B,若A,B對立,則PA對C,根據(jù)獨立事件定義,故C正確;對D,若A,B互斥,則PA故選:C.【變式21】(2023下·黑龍江齊齊哈爾·高二校聯(lián)考期中)已知PBA=13,PA.56 B.910 C.215【解題思路】由條件概率的計算公式求解即可.【解答過程】由題意,知P(AB)=P(B故選:C.【變式22】(2023·云南昆明·昆明一中??寄M預測)已知事件A,B,C滿足A,B是互斥事件,且PA∪BC=12,PBC=A.16 B.112 C.14【解題思路】根據(jù)條件概率的公式,以及概率的加法公式,可得答案.【解答過程】由題意,PBC=PBCPC所以PA故選:A.【變式23】(2023·高二課時練習)已知PB>0,A1①PA②PA③PA④PAA.①②③④ B.② C.②③ D.②④【解題思路】利用條件概率公式及概率性質(zhì)辨析【解答過程】①若A1B=?則PA②因為A1A2=?所以③若A1B=?或A2④若A1B=?或A2故選:B.【知識點2全概率公式】1.全概率公式及應用(1)全概率公式
一般地,設,,,是一組兩兩互斥的事件,∪∪∪=Ω,且P()>0,i=1,2,,n,則對任意的事件BΩ,有P(B)=()·P().我們稱此公式為全概率公式.
(2)全概率公式的意義
全概率公式的意義在于,當直接計算事件B發(fā)生的概率P(B)較為困難時,可以先找到樣本空間Ω的一個劃分Ω=∪∪∪,,,,兩兩互斥,將,,,看成是導致B發(fā)生的一組原因,這樣事件B就被分解成了n個部分,分別計算P(),P(),,P(),再利用全概率公式求解.2.貝葉斯公式設,,,是一組兩兩互斥的事件,∪∪∪=Ω,且P()>0,i=1,2,,n,則對任意的事件BΩ,P(B)>0,有P()=.貝葉斯公式是在條件概率的基礎上尋找事件發(fā)生的原因,在運用貝葉斯公式時,一般已知和未知條件如下:
(1)A的多種情況中到底哪種情況發(fā)生是未知的,但是每種情況發(fā)生的概率已知,即P()已知;
(2)事件B是已經(jīng)發(fā)生的確定事實,且A的每種情況發(fā)生的條件下B發(fā)生的概率已知,即P()已知;(3)P(B)未知,需要使用全概率公式計算得到;
(4)求解的目標是用A的某種情況的無條件概率求其在B發(fā)生的條件下的有條件概率P().【題型3\o"利用全概率公式求概率"\t"https://zujuan.xkw/gzsx/zj166014/_blank"利用全概率公式求概率】【例3】(2023上·貴州·高三校聯(lián)考階段練習)在2023亞運會中,中國女子籃球隊表現(xiàn)突出,衛(wèi)冕亞運會冠軍,該隊某球員被稱為3分球投手,在比賽中,她3分球投中的概率為34,非3分球投中的概率為45,且她每次投球投3分球的概率為23A.34 B.12 C.2330【解題思路】根據(jù)全概率公式即可求解.【解答過程】設事件A為“該球員投球得分”,事件B為“該球員投中3分球得分”,由全概率公式:PA故選:C.【變式31】(2023上·河南·高三統(tǒng)考階段練習)2023賀歲檔電影精彩紛呈,小明期待去影院觀看.小明家附近有甲、乙兩家影院,小明第一天去甲、乙兩家影院觀影的概率分別為25和35.如果他第一天去甲影院,那么第二天去甲影院的概率為35;如果他第一天去乙影院,那么第二天去甲影院的概率為1A.2350 B.12 C.25【解題思路】設出事件,根據(jù)條件概率公式得到PAB【解答過程】設小明第一天去甲影院為事件A,第二天去甲影院為事件B,小明第一天去乙影院為事件C,第二天去乙影院為事件D.故PA由PBA=故PB則小明第二天去了甲影院,則第一天去乙影院的概率為PC故選:D.【變式32】(2023下·河南商丘·高二校聯(lián)考期末)現(xiàn)有完全相同的甲,乙兩個箱子(如圖),其中甲箱裝有2個黑球和4個白球,乙箱裝有2個黑球和3個白球,這些球除顏色外完全相同.某人先從兩個箱子中任取一個箱子,再從中隨機摸出一球,則摸出的球是黑球的概率是(
)
A.1115 B.1130 C.115【解題思路】根據(jù)條件概率的定義,結(jié)合全概率公式,可得答案.【解答過程】記事件A表示“球取自甲箱”,事件A表示“球取自乙箱”,事件B表示“取得黑球”,則P(A)=P(A由全概率公式得P(A)P(B故選:B.【變式33】(2023下·福建泉州·高二校考期末)甲、乙兩個袋子中各裝有5個大小相同的小球,其中甲袋中有2個紅球,2個白球和1個黑球,乙袋中有3個紅球,1個白球和1個黑球,先從甲袋中隨機取出一球放入乙袋,再從乙袋中隨機取出一球.若用事件A1,A2和A3分別表示從甲袋中取出的球是紅球,白球和黑球,用事件BA.1730 B.35 C.922【解題思路】由全概率公式可得.【解答過程】易知PAPB|所以P(B)=P=2故選:A.【題型4\o"利用貝葉斯公式求概率"\t"https://zujuan.xkw/gzsx/zj166014/_blank"利用貝葉斯公式求概率】【例4】(2023上·云南曲靖·高三曲靖一中??茧A段練習)根據(jù)曲靖一中食堂人臉識別支付系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),高三年級小孔同學一周只去食堂一樓和二樓吃飯.周一去食堂一樓和二樓的概率分別為13和23,若他周一去了食堂一樓,那么周二去食堂二樓的概率為34,若他周一去了食堂二樓,那么周二去食堂一樓的概率為1A.37 B.47 C.15【解題思路】利用貝葉斯概率公式求解即可.【解答過程】記小孔同學周一去食堂一樓為事件A,周二去食堂一樓為事件B,則本題所求PA故選:A.【變式41】(2023上·江蘇常州·高三校考開學考試)根據(jù)以往的臨床記錄,某種診斷癌癥的試驗有如下的效果:若以A表示事件“試驗反應為陽性”,以C表示事件“被診斷者患有癌癥”,則有P(A|C)=0.95,P(A|C)=0.95.現(xiàn)在對自然人群進行普查,設被試驗的人患有癌癥的概率為0.005,即PA.0.087 B.0.950 C.0.050 D.0.475【解題思路】根據(jù)條件概率的性質(zhì)及變式可求得P(A|C),由已知可求得【解答過程】解:因為P(A|C因為PC=0.005,所以所以由全概率公式可得PA因為PAC所以P(C|A)=P(A|C)P所以P(C|A)=19故選:A.【變式42】(2023·全國·高二專題練習)一道考題有4個答案,要求學生將其中的一個正確答案選擇出來.某考生知道正確答案的概率為13,在亂猜時,4個答案都有機會被他選擇,若他答對了,則他確實知道正確答案的概率是(
A.13 B.23 C.34【解題思路】利用全概率公式以及貝葉斯公式即可求解.【解答過程】設A表示“考生答對”,B表示“考生知道正確答案”,由全概率公式得PA又由貝葉斯公式得PB故選:B.【變式43】(2023下·山東聊城·高二統(tǒng)考期末)托馬斯·貝葉斯(ThomasBayes)在研究“逆向概率”的問題中得到了一個公式:PAiB=PAiA.37150 B.975 C.1837【解題思路】根據(jù)題意,先分析求解設從甲中取出2個球,其中白球的個數(shù)為i個的事件為Ai,事件Ai的概率為PAi,從乙中取出2個球,其中白球的個數(shù)為2個的事件為B,事件B的概率為【解答過程】設從甲中取出2個球,其中白球的個數(shù)為i個的事件為Ai,事件Ai的概率為PAi,從乙中取出2個球,其中白球的個數(shù)為2個的事件為B,事件①PA0=②PA1=③PA2=根據(jù)貝葉斯公式可得,從乙袋中取出的是2個紅球,則從甲袋中取出的也是2個紅球的概率為PA2故選:C.【題型5條件概率與全概率公式的綜合應用】【例5】(2023上·山東日照·高二日照一中校考階段練習)如圖,有三個外形相同的箱子,分別編號為1,2,3,其中1號箱裝有1個黑球和3個白球,2號箱裝有2個黑球和2個白球,3號箱裝有3個黑球,這些球除顏色外完全相同.小明先從三個箱子中任取一箱,再從取出的箱中任意摸出一球,記事件Ai(i=1,2,3(1)求P(B)的值:(2)若小明取出的球是黑球,判斷該黑球來自幾號箱的概率最大?請說明理由.【解題思路】(1)因先從三個箱子中任取一箱,再從取出的箱中任意摸出一球為黑球,其中有三種可能,即黑球取自于1號,2號或者3號箱,故事件B屬于全概率事件,分別計算出P(Ai)(2)由“小明取出的球是黑球,判斷該黑球來自幾號箱”是求條件概率P(A【解答過程】(1)由已知得:P(A1)=P(A2)=P(A3由全概率公式可得:P(B)=P(B(2)因“小明取出的球是黑球,該黑球來自1號箱”可表示為:A1B,其概率為“小明取出的球是黑球,該黑球來自2號箱”可表示為:A2B,其概率為“小明取出的球是黑球,該黑球來自3號箱”可表示為:A3B,其概率為綜上,P(A【變式51】(2023·廣東廣州·廣東實驗中學??家荒#┠吵鞘杏屑?、乙兩個網(wǎng)約車公司,相關部門為了更好地監(jiān)管和服務,通過問卷調(diào)查的方式,統(tǒng)計當?shù)鼐W(wǎng)約車用戶(后面簡稱用戶,并假設每位用戶只選擇其中一家公司的網(wǎng)約車出行)對甲,乙兩個公司的乘車費用,等待時間,乘車舒適度等因素的評價,得到如下統(tǒng)計結(jié)果:①用戶選擇甲公司的頻率為0.32,選擇乙公司的頻率為0.68:②選擇甲公司的用戶對等待時間滿意的頻率為0.62,選擇乙公司的用戶對等待時間滿意的頻率為0.78;③選擇甲公司的用戶對乘車舒適度滿意的頻率為0.68,選擇乙公司的用戶對乘車舒適度滿意的頻率為0.61;④選擇甲公司的用戶對乘車費用滿意的頻率為0.21,選擇乙公司的用戶對乘車費用滿意的頻率為0.32.將上述隨機事件發(fā)生的頻率視為其發(fā)生的概率.(1)分別求出網(wǎng)約車用戶對等待時間滿意、乘車舒適度滿意、乘車費用滿意的概率,并比較用戶對哪個因素滿意的概率最大,對哪個因素滿意的概率最小.(2)若已知某位用戶對乘車舒適度滿意,則該用戶更可能選擇哪個公司的網(wǎng)約車出行?并說明理由.【解題思路】(1)利用全概率公式可計算出用戶網(wǎng)約車用戶對等待時間滿意、乘車舒適度滿意、乘車費用滿意的概率,即可得出結(jié)論;(2)利用條件概率公式計算出該用戶對甲、乙兩個公司網(wǎng)約車舒適度滿意率,比較大小后可得出結(jié)論.【解答過程】(1)解:設事件M:用戶選擇甲公司的網(wǎng)約車出行,事件A:用戶對等待時間滿意,事件B:用戶對乘車舒適度滿意,事件C:用戶對乘車費用滿意.則PAPBP所以,用戶對等待時間滿意的概率最大,對乘車費用滿意的概率最小.(2)解:由題知,PMPM所以,PM【變式52】(2023·廣西南寧·南寧三中??寄M預測)第三次人工智能浪潮滾滾而來,以ChatGPT發(fā)布為里程碑,開辟了人機自然交流的新紀元.ChatGPT所用到的數(shù)學知識并非都是遙不可及的高深理論,概率就被廣泛應用于ChatGPT中.某學習小組設計了如下問題進行探究:甲和乙兩個箱子中各裝有5個大小相同的小球,其中甲箱中有3個紅球、2個白球,乙箱中有4個紅球、1個白球.(1)從甲箱中隨機抽出2個球,在已知抽到紅球的條件下,求2個球都是紅球的概率;(2)擲一枚質(zhì)地均勻的骰子,如果點數(shù)小于等于4,從甲箱子隨機抽出1個球;如果點數(shù)大于等于5,從乙箱子中隨機抽出1個球.若抽到的是紅球,求它是來自乙箱的概率.【解題思路】(1)利用條件概率公式求摸出的2個球是紅球的概率;(2)利用全概率公式和貝葉斯公式求紅球來自乙箱的概率.【解答過程】(1)記事件A表示“抽出的2個球中有紅球”,事件B表示“兩個球都是紅球”,則PA=1?C故P(2)設事件C表示“從乙
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