第7节 条件概率、二项分布及正态分布
考试要求 1.了解条件概率,能计算简单随机事件的条件概率,了解条件概率与独立性的关系;2.会利用乘法公式计算概率,会利用全概率公式计算概率;3.了解伯努利试验,掌握二项分布及其数字特征,并能解决简单的实际问题;4.了解服从正态分布的随机变量,通过具体实例,借助频率直方图的几何直观,了解正态分布的特征.
知 识 梳 理
1.条件概率
条件概率的定义 设A,B为两个事件,且P(A)>0,称P(B|A)=P(AB)为在事件A发生的P(A)条件概率的性质 (1)0≤P(B|A)≤1; (2)如果B和C是两个互斥事件,则P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A) 条件下,事件B发生的条件概率 2.事件的相互独立性
(1)定义:设A,B为两个事件,如果P(AB)=P(A)P(B),则称事件A与事件B相互独立.
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(2)性质:若事件A与B相互独立,则A与B,A与B,A与B也都相互独立,P(B|A)=P(B),P(A|B)=P(A). 3.全概率公式 (1)完备事件组:
设Ω是试验E的样本空间,事件A1,A2,…,An是样本空间的一个划分,满足: ①A1∪A2∪…∪An=Ω.
②A1,A2,…,An两两互不相容,则称事件A1,A2,…,An组成样本空间Ω的一个完备事件组.
(2)全概率公式
设S为随机试验的样本空间,A1,A2,…,An是两两互斥的事件,且有P(Ai)>0,i=1,2,…,n,∪A=S,则对任一事件B,有P(B)=∑P(Ai)P(B|Ai)称满足上述i=1ii=1条件的A1,A2,…,An为完备事件组. 4.独立重复试验与二项分布 (1)独立重复试验
在相同条件下重复做的n次试验称为n次独立重复试验,其中Ai(i=1,2,…,n)是第i次试验结果,则
P(A1A2A3…An)=P(A1)P(A2)P(A3)…P(An). (2)二项分布
在n次独立重复试验中,用X表示事件A发生的次数,设每次试验中事件A发生
kn-k的概率为p,则P(X=k)=Ck(k=0,1,2,…,n),此时称随机变量Xnp(1-p)n
n
服从二项分布,记作X~B(n,p),并称p为成功概率. 5.正态分布 (1)正态分布的定义
如果对于任何实数a,b(a<b),随机变量X满足P(a<X≤b)=?bφμ,σ(x)dx,则称
?a1(x-μ)2
随机变量X服从正态分布,记为X~N(μ,σ).其中φμ,σ(x)=e(σ>0).
2πσ2σ2(2)正态曲线的性质
①曲线位于x轴上方,与x轴不相交,与x轴之间的面积为1; ②曲线是单峰的,它关于直线x=μ对称; ③曲线在x=μ处达到峰值
1
; σ2π
2
④当μ一定时,曲线的形状由σ确定,σ越小,曲线越“瘦高”,表示总体的分布越集中;σ越大,曲线越“矮胖”,表示总体的分布越分散. (3)正态总体在三个特殊区间内取值的概率值 ①P(μ-σ [微点提醒] 1.相互独立事件与互斥事件的区别 相互独立事件是指两个事件发生的概率互不影响,计算式为P(AB)=P(A)P(B),互斥事件是指在同一试验中,两个事件不会同时发生,计算公式为P(A∪B)=P(A)+P(B). 2.若X服从正态分布,即X~N(μ,σ2),要充分利用正态曲线的关于直线X=μ对称和曲线与x轴之间的面积为1. 基 础 自 测 1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”) (1)相互独立事件就是互斥事件.( ) (2)对于任意两个事件,公式P(AB)=P(A)P(B)都成立.( ) kn-k(3)二项分布是一个概率分布列,是一个用公式P(X=k)=Ck,k=0,1,np(1-p) 2,…,n表示的概率分布列,它表示了n次独立重复试验中事件A发生的次数的概率分布.( ) (4)从装有3个红球,3个白球的盒中有放回地任取一球,连取3次,则取到红球的个数X服从超几何分布.( ) 解析 对于(1),相互独立事件的发生互不影响,而互斥事件是不能同时发生,故(1)错;对于(2),只有当A,B为相互独立事件时,公式P(AB)=P(A)P(B)才成立;对于(4),取到红球的个数X服从二项分布. 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× 2.(选修2-3P54练习2改编)已知盒中装有3个红球、2个白球、5个黑球,它们大小形状完全相同.甲每次从中任取一个不放回,则在他第一次拿到白球的条件下,第二次拿到红球的概率为( ) 3A.10 1B.3 3C.8 2D.9 解析 设“第一次拿到白球”为事件A,“第二次拿到红球”为事件B,依题意 2×3211 P(A)=10=5,P(AB)==15, 10×9故P(B|A)=答案 B 3.(选修2-3P75B2改编)已知随机变量X服从正态分布N(3,1),且P(X>2c-1)=P(X 解析 ∵X~N(3,1),∴正态曲线关于x=3对称, 且P(X>2c-1)=P(X ∴2c-1+c+3=2×3,∴c=3. 4答案 3 4.(2018·全国Ⅲ卷)某群体中的每位成员使用移动支付的概率都为p,各成员的支付方式相互独立.设X为该群体的10位成员中使用移动支付的人数,D(X)=2.4,P(X=4) B.0.6 C.0.4 D.0.3 P(AB)P(A) 1 =3. 解析 由题意知,该群体的10位成员使用移动支付的概率分布符合二项分布,所 4以D(X)=10p(1-p)=2.4,所以p=0.6或p=0.4.由P(X=4) 0.5,所以p=0.6. 答案 B 5.(2019·汕头模拟)甲、乙两人参加“社会主义价值观”知识竞赛,甲、乙两人能23 荣获一等奖的概率分别为3和4,甲、乙两人是否获得一等奖相互独立,则这两个人中恰有一人获得一等奖的概率为( ) 3A.4 2B.3 5C.7 5D.12 解析 根据题意,恰有一人获得一等奖就是甲获得乙没有获得或甲没有获得乙获
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