条件概率的计算与化简

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方法模板

一、定义就是全部

分子永远是”两个都发生”,分母永远是”条件那个”。 本节九成的题就是把分子分母各自算出来。

二、分子的化简:先动手交,再算概率

条件事件长得复杂时(、 之类),第一步一定是把分子的那个交集化掉:

待求分子先化简依据
吸收律
,且

看见""先分配,看见互斥先删项,看见包含先吸收。 化简完往往只剩一个最简单的交。

三、条件概率的单调放大

条件只会把”母体”缩小,所以被包含的事件的相对份额只增不减。 取等当且仅当 或 ——所以严格不等号是错的。

四、逆用:由条件概率反解未知概率

条件概率式给的是一个方程。标准流程:

  1. 把每个 按定义拆成 分子分母;
  2. 分子分母都用加减法公式化到只含 三个未知量;
  3. 数一数方程个数够不够解出来。

五、抽样题的两条路

不放回抽取的条件概率,画树(乘法公式)与数组合(古典概型)都能走:

(组合数直接算)或逐次相乘(画树)

题面出现”已知……有一个是”时,一律按 “至少有一个” 读,而不是”指定的那个是”——两种读法答案不同,而且错的那个通常被摆在选项里。

必考

880 第十六章基础选择 6

原题

设 为任意两个事件,且 ,,则下列选项中正确的是( ).

A.   B.   C.   D.

解析

,故,因为 ,所以,能不能取等? 当 时 ;当 时两边都是 0。等号确实可能,所以严格号 A 不对,只能选带等号的 B。

"取等能否发生"是选择题的胜负手

A 与 B 只差一个等号。凡是四个选项排成 的形状,命题人考的一定是取等条件,不是不等方向。

本题只要举出 这一种情形,A 就出局了。先找取等的极端构型,再定方向。

880 第十六章基础填空 4

原题

设 为随机事件,且 ,,,则 ____.

解析

先把已知补全:,,且,分子化简(关键一步):,所以分子就是 。

分母:,(这里 是题目直接给的。)

是本题唯一的技巧

条件事件 里含着 ,而待求事件是 ,两者一交就把 那一支整条删掉。

通用形式:

记住这个模板,下一题(1000 基础 1-8)会反过来用它。

880 第十六章基础解答 1

原题

设事件 相互独立, 互不相容,且 ,,,,求下列概率:

(Ⅰ) ;(Ⅱ) ;(Ⅲ) .

解析

先把两个结构性条件翻译清楚:

独立 互不相容

再由 补出交:,(Ⅰ)

(Ⅱ) 分子化简——把 分配进去, 那支为空:

(Ⅲ) 由 得 ,故 :

三个小问,三种分子化简,正好覆盖模板表

  • (Ⅰ) 不涉及条件;
  • (Ⅱ) 用互斥删项:;
  • (Ⅲ) 用包含吸收:。

特别注意 (Ⅲ) 这一步——“互不相容”除了”删项”还能读成”包含”,这个双面用法本章反复出现。

1000 基础第1章 12

原题

设 是 3 个随机事件,其中 与 相互独立, 与 互不相容,,,,,则 ____.

解析

与上一题结构完全相同,只换了数字。 照搬流程:

两本书的同一道题

李林 880 基础解答 1 与张宇 1000 基础 1-12 是同一道题的两个数字版本:条件的组织方式(一个独立、一个互斥、一个条件概率)一字不差。

880 那道多问了 (Ⅰ)(Ⅲ),张宇这道只留了最难的 (Ⅱ)。做过一道就等于做过两道,重点是记住""这一步为什么成立。

1000 基础第1章 7

原题

设事件 满足 ,,则 ____.

解析

第一步,读出隐藏条件。 两个条件概率的分子都是 :,第二步,设一个未知量解方程。 记 。由 得,代入 :,于是 ,。

第三步,对偶。

立刻写

这条在 880 基础填空 1 里已经露过一次面。它不是巧合,是定义的直接后果:同分子、值相等,必然同分母。

少了这一步,本题就有 三个未知量却只有两个方程,解不出来。

拓展

1000 基础第1章 8

原题

已知 发生且 不发生的概率为 ,在 发生或 不发生的条件下 发生的概率为 ,若 发生的概率为 ,则 发生的概率为 ____.

解析

先逐句翻译:

第二句正是 880 基础填空 4 的模板,只是这次要倒着用。

由第一、三句得,分子化简仍是 ,于是

再展开分母:,令其等于 :

又一对"正着考 / 反着考"

已知求
880 基础填空 4
1000 基础 1-8

同一个恒等式

一次当公式用,一次当方程解。做完这一对,这个模板就再也不会忘。

1000 基础第1章 11

原题

设 ,,其中 互不相容, 相互独立,则 ( ).

(A)   (B)   (C)   (D)

解析

分子用吸收律:,所以

即

分母展开:,两个结构条件各出一份力:

  • 独立 ;
  • 互不相容 。

代入 :

" 与 互不相容"能一路杀到三事件的交

。很多人在这一步卡住,是因为只把互斥当成""来用,忘了它是集合等式,可以继续往下传。

对照 880 基础选择 2:那里强调” 推不出 “;这里是反向——题目直接给了 ,那就放开了用。

1000 强化第1章 1

原题

设口袋中有 10 个球,其中 6 个红球,4 个白球,每次不放回地从中任取一个,取两次,若取出的两个球中有 1 个是白球,则两个都是白球的概率为( ).

(A)   (B)   (C)   (D)

解析

先把题面读准:“有 1 个是白球” = 至少有一个是白球。记至少一个白球两个都是白球,注意 ,所以 。

用组合数(不放回取两个,等价于一次取两个):

两个都是红球

选项 (A) 就是"读成指定球"的答案

如果把条件读成”第一个取出的是白球”,那么剩下 9 个球里有 3 白,答案是

第二个也白第一个白

正好是选项 (A)。命题人把错误读法的结果明码标价摆在第一个选项。

两种读法的差别在于条件事件的大小:

  • “至少一个白”包含 种;
  • “第一个是白”只包含 种有序结果(对应 的概率)。

母体不同,比值自然不同。这就是男孩女孩悖论的原型,第18章讲条件分布时还会再遇到。

另解(直接数样本点,避开补集)

无序取两球共 种,等可能。

  • “至少一个白”: 种;
  • “两个都白”: 种,且已包含在上面 30 种里。

古典概型下条件概率就是在缩小后的样本空间里数比例:,这条路更能说明条件概率的本质:把母体从 45 换成 30。

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