专题12.1概率、条件概率与全概率公式【解析版】.docx
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1、专题12.1概率、条件概率与全概率公式【核心素养】1 .考查简单排列组合计算及古典概率的计算,凸显逻辑推理、数学运算的核心素养.2.结合独立性考查条件概率的计算,凸显数学运算及数学应用的核心素养.知识点一)样本空间和随机事件(1)样本点和有限样本空间样本点:随机试验E的每个可能的基本结果称为样本点,常用3表示.全体样本点的集合称为试验E的样本空间,常用。表示.有限样本空间:如果一个随机试验有n个可能结果31,32,,11,则称样本空间Q=al,2,sn为有限样本空间.(2)随机事件定义:将样本空间。的子集称为随机事件,简称事件.表示:大写字母A,B,C,.随机事件的极端情形:必然事件、不可能事
2、件.知识点二事件的关系和运算含义符号表示包含若事件4发生,则事件8一定发生B三A(或46)相等事件B包含事件A,事件A也包含事件8A=B并事件(和事件)事件A与事件B至少有一个发生4UB(或4+3)交事件(积事件)事件4与事件8同时发生ACiB(或AB)互斥(互不相容)事件4与事件8不能同时发生ACB=0互为对立事件A和事件B在任何一次试验中有且仅有一个发生AUB=f且力3=0知识点三古典概型(1)具有以下特征的试验叫做古典概型实验,其数学模型称为古典概率模型,简称古典概型.有限性:样本空间的样本点只有有限个:等可能性:每个样本点发生的可能性相签.(2)古典概型的概率公式一般地,设试验E是古典
3、概型,样木空间0包含个样本点,事件4包含其中的h个样本点,则定义事件力的概率尸(N)=K=她.nn()其中,和(。)分别表示事件A和样本空间。包含的样本点个数.知识点四概率的基本性质性质1:对任意的事件/,都有PQ)20.性质2:必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即P(O)=I,尸(=0.性质3:如果事件/与事件8互斥,那么P(AUB)=P(八)+P(B).性质4:如果事件4与事件8互为对立事件,那么48)=1PQ),PL4)=1-P(B).性质5:如果那么PQ)WP(B).特别地,对任意事件力,因为。口力与。,所以OWP(X)WL性质6:设力,8是一个随机试验中的两个事件,我们有PQ
4、UBI=P(八)+P(B)-P(4GB).显然,性质3是性质6的特殊情况.知识点五事件的独立性(1)两个事件相互独立的定义:对任意两个事件A与B,如果P(AB)=P(八)P(B)成立,则称事件A与事件B相互独立,简称为独立.必然事件。,不可能事件。都与任意事件相互独立.(2)相互独立的性质:如果事件A与B相互独立,那么A与B,A与B,A与B也都相互独立.知识点六频率与概率(I)频率的稳定性一般地,随着试验次数的增大,频率偏离概率的幅度会缩小,即事件力发生的频率工(4)会逐渐稳定王事件/发生的概率Pa),我们称频率的这个性质为频率的稳定性.(2)频率稳定性的作用:可以用频率以力)估计概率P(八)
5、.知识点七条件概率1 .条件概率定义一般地,当事件3发生的概率大于0时(即尸(8)0),已知事件里发生的条件下事件4发生的概率,称为事件概率表示P(AB)计算。(4|8)=?C0,公式2 .条件概率的性质(1)O0,/-1,2,,n.则对0中的任意事件从都有8=8+12+-+84,且P(8)=p(84)=p(4)P(5|4).知识点九)贝叶斯公式(1)一般地,当0VP(I)Vl且P(8)0时,有P(B)_PQ)Zw)P(八)P(BlA)+P(A)P(BA)(2)定理2若样本空间。中的事件4,42,4满足:任意两个事件均互斥,即&=0,i,/=1,2,的*4+心+.+4=0;1尸(4)0,/=1
6、,2则对0中的任意概率非零的事件8,有*ImP(4)P(B14)(4)尸(8同)r(Afljtf)n.P(B)y(4)P(84)【拓展】贝叶斯公式充分体现了P(AlB)fP(八),P(B),P(BA)tP(BA)f尸(力5)之间的转化.即尸(4|8)=口她,P(B)P(AB)=P(AB)P(B)=P(BA)P(八)fP(8)=P(4)P(5J)+P(I)P(8|彳)之间的内在联系.常考题型弱析/题型一:有限样本空间【典例分析】例11.(2022上高二校考单元测试)有下列事件:连续掷一枚硬币两次,两次都出现正面朝上;异性电荷相互吸引;在标准大气压下,水在1。C结冰;买了注彩票就得了特等奖.其中是
7、随机事件的有()A.B.C.D.【答案】B【分析】根据事件的知识求得正确答案.【详解】是随机事件,为必然事件,为不可能事件.故选:B例12.(2023上上海闵行高二校考期末)将一颗骰子先后抛掷2次,记向上的点数分别为。和6,设事件/:“+6是3的倍数,事件8:“+b=8,事件C3和b均为偶数写出该试验的一个等可能的样本空间,并求事件A发生的概率;求事件B与事件C至少有一个发生的概率.【答案】样本空间Q见解析,a力)=;(2)11.36【分析】(1)列举法写出样本空间C,占典概型的概率求法求事件力发生的概率;(2)列举由犷件8+C的基本小件(d6),即Ur求犷件4与多件C至少有个发生的概率.【详
8、解】(1)如下表格,行表示明列表示6,a+h123456123456723456783456789456789105678910116789101112由表格知:样本空间中基本事件(明力有(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6
9、,5),(6,6),共有36种;事件A的基本事件(%b)有(1,2),(1,5),(2,1),(2,4),(3,3),(3,6),(4,2),(4,5),(5,1),(5,4),(6,3),(6,6),共有12种;121所以PP)=S=9363(2)事件8的基本事件SM有(2,6),(3,5),(4,4),(5,3),(6,2),共有5种;事件C的基本事件()有(2,2),(2,4),(2,6),(4,2),(4,4),(4,6),(6,2),(6,4),(6,6),共有9种;所以,事件5+C的基本事件本方)有(2,2),(2,4),(2,6),(3,5),(4,2),(4,4),(5,3),
10、(4,6),(6,2),(6,4),(6,6),共有11种,所以尸(8+C)=J.36【总结提升】确定样本空间的方法(1)必须明确事件发生的条件.(2)根据题意,按一定的次序列出问题的答案.特别要注意结果出现的机会是均等的,按规律去写,要做到既不重复也不遗漏.【变式训练】变式11.(2023上新疆高二八一中学校考阶段练习)对掷一粒骰子的试验,在概率论中把“出现零点称为()A.样本空间B.必然事件C.不可能事件D.随机事件【答案】C【分析】列出试验中的样本点数,即可求解.【详解】解:对掷一粒骰子的试验,出现的点数分别为:1,2,3,4,5,6,所以在掷一枚骰子的试验中,出现零点是不可能事件,故选
11、:C.变式12.(2023上河南信阳高二潢川一中校考阶段练习)同时掷两枚硬币,“向上的面都是正面为事件A,“向上的面至少有一枚是正面为事件3,则有()(1) A=BB.C.AcBD.A与8之间没有关系【答案】C【分析】根据题意,结合列举法求得事件A和货件6,进而得到两中件的关系,得到答案.【详解】山同时抛掷两枚硬币,基本事件的空间为。=(正,正),(正,反),(反,正),(反,反),其中事件/=(正,正),事件8=(正,正),(正,反),(反,正),所以jUB.故选:C.题型二:随机事件的关系与运算【典例分析】例21./=两次出现的点数相同,事件8=两次出现的点数之和为4,事件C=两次出现的点
12、数之差的绝对值为4,事件。二两次出现的点数之和为6.用样本点表示事件CCO,AkjBx若事件E=(l,3),(1,5),(2,2),(2,6),(3,1),(5,1),(6,2),则事件E与已知事件是什么运算关系?【答案】Crw=(1,5),(5,1),4U8=(1,1),(1,3),(2,2),(3,1),(3,3),(4,4),(5,5),(6,6)(2)E=5UC【分析】(1)由随机事件,求出样本点,然后求解即可;(2)由事件E,结合已知事件4、B、C。求解即可.【详解】由题意得,事件4=(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(5,5),(6,6),骅件5=(1,3),(2,2
13、),(3,1),事件C=(l,5),(2,6),(5,l,(6,2),事件O=(l,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,l).则CnO=(1,5),(5,1),JB=(1,1),(1,3),(2,2),(3,1),(3,3),(4,4),(5,5),(6,6);(2)由(1)知,事件8=(1,3),(2,2),(3,1),C=(1,5),(2,6),(5,1),(6,2),因为E=5),(2,2),(2,6),(3,1),(5,1),(6,2),所以E=BUC.例22.(2023全国高一随堂练习)设某人向一个目标连续射击3次,用事件4表示随机事件“笫,次射击命中目标”(i=l,2,
14、3),指出下列事件的含义:4八4;4cJ2c4;(3) AluA2;4c,c4.【答案】答案见解析;答案见解析;答案见解析;答案见解析.【分析】(1)根据事件交的定义说明;(2)根据事件的交与补的定义说明;(3)根据事件并与补的定义说明;(4)根据事件补与交的定义说明.【详解】(1)4c4表示第1次和第2次都击中目标;(2)4表示第3次未击中目标,4八4小4表示第1次利第2次都击中目标旦第3次未击中目标;(3)474表示第1次或第2次击中目标,事件第1次和第2次都未击中目标;(4) 4表示第i(i=l,2,3)次未击中目标,彳c%c4表示3次都未击中目标.【总结提升】互斥事件、对立事件的判定方
15、法:利用基本概念;利用集合的观点.两者的区别及联系:两个事件A与B是互斥事件,有如下三种情况:若事件A发生,则事件B就不发生;若事件B发生,则事件A就不发生;事件A,B都不发生.两个事件A与B是对立事件,仅有前两种情况.因此,互斥未必对立,但对立一定互斥.【变式训练】变式21.(2023全国高一课堂例题)抛掷两枚骰子,一枚是红色的,一枚是蓝色的.设红骰子的点数是2,8=蓝骰子的点数是3.写出样本空间。,并用样本点表示事件力,B;(2)计算ZC8;计算【答案】答案见解析;(2)“红骰子是2点,蓝骰子是3点”;“红骰子是2点或蓝骰子是3点【分析】(1)用口力表示红骰子的点数是3蓝骰子的点数是写出样
16、本空间及事件(2)结合(1),利用积事件的意义即可求解.(3)结合(1),利用和事件的意义即可求解.【详解】(1)用&力表示红骰子的点数是八蓝骰子的点数是/,则试验的样本空间是(5,(1) 5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6).依题意A=(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),B=(1,3),(2,3),(3,3),(4,3),(5,3),(6,3).(5,(2) =(2,3)=红骰子是2点,蓝骰子是3点(3)4u8=(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,
17、5),(2,6),(1,3),(3,3),(4,3),(5,3),(6,3)=红骰子是2点或蓝骰子是3点变式22.(2023全国高一随堂练习)设某随机试验的样本空间=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,事件/=2,3,4,8=3,4,5,C=5,6,7),求下列事件:(I)AuB;(4)Jn(BnC).【答案】(1)2,3,4,5:(2)3,4;(3) 0,1,6,7,8,9,10);234.【分析】(1)根据事件并的定义求解:(2)根据事件交的定义求解;(3)根据事件的补(对立事件)和交的定义求解;(4)根据事件的补(对立事件)和交的定义求解;【详解】(1)由已知ZuB=2,3,4
18、,5:(2)由题意4118=3,4;(3)由已知7=0,1,5,6,7,8,9,10,5=0,1,2,6,7,8,9,10),所以Nn可=0,1,6,7,8,9,10(4)由己知BnC=5,Bc=0,l,2,3,4,6,7,8,9,10,所以c8cC=2,3,4.题型三:古典概型【典例分析】例31.(2023全国统考高考真题)某学校举办作文比赛,共6个主题,每位参赛同学从中随机抽取一个主题准备作文,则甲、乙两位参赛同学抽到不同主题概率为()A.-B.C.D.-6323【答案】A【分析】对6个主题编号,利用列举列出甲、乙抽取的所有结果,并求出抽到不同主题的结果,再利用古典概率求解作答.【详解】用
19、1,2,3,4,5,6表示6个主题,甲、乙二人每人抽取1个主题的所有结果如下表:乙123456甲1(Ll)(1,2)(1,3)0,4)(B)(1,6)2(2,1)(2,2)(2,3)(2,4)(2,5)(2,6)3(3,1)(3,2)(3,3)(3,4)(3,5)(3,6)4(4,1)(4,2)(4,3)(4,4)(4,5)(4,6)5(5,1)(5,2)(5,3)(5,4)(5,5)(5,6)6(6,1)(6,2)(6,3)(6,4)(6,5)(6,6)共有36个不同结果,它们等可能,其中甲乙抽到相同结果有(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(5,5),(6,6),共6个,305
20、因此甲、乙两位参赛同学抽到不同主题的结果有30个,概率P=3=.366故选:A例32.(2023全国统考高考真题)某校文艺部有4名学生,其中高一、高二年级各2名.从这4名学生中随机选2名组织校文艺汇演,则这2名学生来自不同年级的概率为()1 1I2A.B.-C.D.-6323【答案】D【分析】利用古典概率的概率公式,结合组合的知识即可得解.【详解】依题意,从这4名学生中随机选2名组织校文艺汇演,总的基本中件有C:=6件,其中这2名学生来自不同年级的基本事件有C;C;=4,所以这2名学生来自不同年级的概率为;=:.63故选:D.【总结提升】1 .用公式法求古典概型的概率就是用所求事件力所含的基本
21、事件个数除以基本事件空间0所含的基本事件个数求解事件A发生的概率P(八).解题步骤如下:定型,即根据古典概型的特点有限性与等可能性,确定所求概率模型为古典概型.求量,利用列举法、排列组合等方法求出基本事件空间0及事件力所含的基本事件数.求值,代入公式Pa)求值.2.稍微复杂的问题,往往在于简单排列组合问题的解答.【变式训练】变式31.(2022全国高考真题(理)从正方体的8个顶点中任选4个,则这4个点在同一个平面的概率为.【答案】【分析】根据古典概型的概率公式即可求出.【详解】从正方体的8个顶点中任取4个,有=C;=70个结果,这4个点在同一个平面的有m=6+6=12个,故所求概率P=巴=2=
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