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文檔簡介
7.1.2全概率公式1.結(jié)合古典概型,會利用全概率公式計算概率.2.了解貝葉斯公式.
通過上一節(jié)的學(xué)習(xí),我們知道,在求一個復(fù)雜事件的概率時,可以先將其表示為一些簡單事件運算的結(jié)果,然后利用概率的加法公式和乘法公式求其概率.下面,我們再看一個求復(fù)雜事件概率的問題.思考:從有a個紅球和b個籃球的袋子中,每次隨機摸出1個球,摸出的球不再放回.顯然,第1次摸到紅球的概率為.那么第2次摸到紅球的概率是多大?如何計算這個概率呢?分析:因為抽簽具有公平性,所以第2次摸到紅球的概率也應(yīng)該是.但是這個結(jié)果并不顯然,因為第2次摸球的結(jié)果受第1次摸球結(jié)果的影響.下面我們給出嚴格的推導(dǎo)過程.
用Ri表示事件“第i次摸到紅球”,Bi表示事件“第i次摸到籃球”,i=1,2.如圖所示,事件
R2
可按第1次可能的摸球結(jié)果表示為兩個互斥事件的并,即.P(R2|R1)P(B2|R1)P(R2|B1)P(B2|B1)
利用概率的加法公式和乘法公式,得
上述過程采用的方法是:按照某種標準,將一個復(fù)雜事件表示為兩個互斥事件的并,再由概率的加法公式和乘法公式求得這個復(fù)雜事件的概率.
一般地,設(shè)A1,A2,···,An是一組兩兩互斥的事件,
,且
,
,則對任意的事件
,有全概率公式我們稱上面的公式為全概率公式.
全概率公式是概率論中最基本的公式之一.對全概率公式的理解使用全概率公式計算目標事件
B的概率,必須是找到樣本空間Ω的一個事件組
A1,A2,…,An,它們滿足:①兩兩互斥;②
,而這一事件組恰恰可以理解為是事件
B產(chǎn)生的幾個原因.全概率公式相當(dāng)于將產(chǎn)生
B的全部原因一一進行考察,將每一個可能性都考慮進來,這就是“全”的含義所在.直觀解釋為如圖,B
發(fā)生的概率與
有關(guān),且
B
發(fā)生的概率等于所有這些概率的和,即例1.某次社會實踐活動中,甲、乙兩個班的同學(xué)共同在一個社區(qū)進行民意調(diào)查.參加活動的甲班的人數(shù)占總數(shù)的
,乙班的人數(shù)占總數(shù)的
,其中甲班中女生占甲班人數(shù)的
,乙班中女生占乙班人數(shù)的
.
求該社區(qū)居民遇到一位進行民意調(diào)查的同學(xué)恰好是女生的概率.兩個事件的全概率公式解:設(shè)A1=“調(diào)查的是甲班的同學(xué)”,A2=“調(diào)查的是乙班的同學(xué)”,B=“調(diào)查的同學(xué)是女生”
,則
,且
A1,A2互斥,
,由題意可知,
,
,且
,
,由全概率公式可知
全概率問題求解策略(1)拆分:將樣本空間拆分成對立的兩部分,如A1,A2(或
A
與
);(2)計算:利用乘法公式計算每一部分的概率;(3)求和:所求事件的概率就是各種可能情形
Ai發(fā)生的可能性與已知在
Ai發(fā)生的條件下事件
B發(fā)生的可能性的乘積之和,即
.解:設(shè)A1=“第1天去A餐廳用餐”,B1=“第1天去B餐廳用餐”,A2=“第2天去A餐廳用餐”,則
,且A1與B1互斥.根據(jù)題意得
,
,.由全概率公式,得因此,王同學(xué)第2天去A餐廳用餐的概率為0.7.多個事件的全概率公式例2.有3臺車床加工同一型號的零件,第1臺加工的次品率為6%,第2,3臺加工的次品率均為5%,加工出來的零件混放在一起.已知第1,2,3臺車床加工的零件分別占總數(shù)的25%,30%,45%.(1)任取一個零件,計算它是次品的概率;(2)如果取到的零件是次品,計算它是第1臺車床加工的概率.解:設(shè)B=“任取一個零件為次品”,Ai=“零件為第i臺車床加工”(i=1,2,3),則
,且A1,A2,A3兩兩互斥.根據(jù)題意得
,
,
,
,.(1)由全概率公式,得
(2)“如果取到的零件是次品,計算它是第1臺車床加工的概率”,就是計算在B發(fā)生的條件下,事件A1
發(fā)生的概率.類似地,可得
,.“化整為零”求全概率問題(1)已知事件B的發(fā)生有各種可能的情形Ai(i=1,2,3),事件B發(fā)生的可能性,就是各種可能情形
Ai發(fā)生的可能性與已知在
Ai發(fā)生的條件下事件
B發(fā)生的可能性的乘積之和,即.(2)在上例中,P(Ai)是試驗之前就已知的概率,它是第i臺車床加工的零件所占的比例,稱為先驗概率.當(dāng)已知抽到的零件是次品(B發(fā)生),
是這件次品來自第i臺車床加工的可能性大小,通常稱為后驗概率.如果對加工的次品,要求操作員承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任,那么
,
,
就分別是第1,2,3臺車床操作員應(yīng)承擔(dān)的份額.將上例中的問題一般化,就可以得到貝葉斯公式.
貝葉斯公式:設(shè)A1,A2,...,An是一組兩兩互斥的事件,
,且
,則對任意的事件
,
,有變式2.假設(shè)某市場供應(yīng)的智能手機中,市場占有率和優(yōu)質(zhì)率的信息如下表所示:(1)在該市場中任意買一部智能手機,求買到的是優(yōu)質(zhì)品的概率;(2)如果買到的是優(yōu)質(zhì)品,計算它是品牌甲的概率.品牌甲乙其他市場占有率50%30%20%優(yōu)質(zhì)率95%90%70%解:設(shè)B=“任買一個手機為優(yōu)質(zhì)品”,A1
=“手機為甲品牌”,A2
=“手機為乙品牌”,A3
=“手機為其他品牌”,則
,且A1,A2,A3兩兩互斥.根據(jù)表格得
,
,
,
,
,.(1)由全概率公式,得
(2)“如果買到的手機是優(yōu)質(zhì)品,計算它是甲品牌的概率”,就是計算在B發(fā)生的條件下,事件A1
發(fā)生的概率.1.已知事件A,B,且
,
,
,則()A. B. C. D.解:C2.兩臺機床加工同樣的零件,第一臺的廢品率為,第二臺的廢品率為,加工出來的零件混放,并設(shè)第一臺加工的零件是第二臺加工零件的2倍,現(xiàn)任取一零件,則它是合格品的概率為(
)A.0.21B.0.06C.0.94D.解:令B=“取到的零件為合格品”,Ai=“零件為第i臺機床的產(chǎn)品”,i=1,2.由全概率公式得:D3.甲袋中有3個白球2個黑球,乙袋中有4個白球4個黑球,今從甲袋中任取2球放入乙袋,再從乙袋中任取一球,則該球是白球的概率為_______.解:設(shè)A=“從乙袋中取出的是白球”,Bi
=“從甲袋中取出的2球恰有
i
個白球”,i=0,1,2.
由全概率公式4.設(shè)某公路上經(jīng)過的貨車與客車的數(shù)量之比為2∶1,貨車中途停車修理的概率為,客車為,今有一輛汽車中途停車修理,則該汽車是貨車的概率為________.解:設(shè)
B
表示一輛汽車中途停車修理,A1表示該車是貨車,A2表示該車是客車,則B=A1B∪A2B,由貝葉斯公式有5.一項血液化驗用來鑒別是否患有某種疾病,在患有此種疾病的人群中通過化驗有95%的人呈陽性反應(yīng),而健康的人通過化驗也會有1%的人呈陽性反應(yīng),某地區(qū)此種病患者占人口數(shù)的0.5%,則:(1)某人化驗結(jié)果為陽性的概率為________;(2)若此人化驗結(jié)果為陽性,則此人確實患有此病的概率為________.解:(1)設(shè)
A=“呈陽性反應(yīng)”,B=“患有此種病”.P(A)=0.5%×95%+99.5%×1%=1.47%.(2)6.某商店收進甲廠生產(chǎn)的產(chǎn)品30箱,乙廠生產(chǎn)的同種產(chǎn)品20箱,甲廠每箱裝100個,廢品率為,乙廠每箱裝120個,廢品率為,求:(1)任取一箱,從中任取一個為廢品的概率;(2)若將所有產(chǎn)品開箱混放,求任
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