主攻40个必考点(十八)条件概率相互独立事件独立重复试验1.(2015·全国卷Ⅰ)投篮测试中,每人投3次,至少投中2次才能通过测试.已知某同学每次投篮投中的概率为0.6,且各次投篮是否投中相互独立,则该同学通过测试的概率为()A.0.648B.0.432C.0.36D.0.312解析:选A3次投篮投中2次的概率为P(k=2)=C23×0.62×(1-0.6),投中3次的概率为P(k=3)=0.63,所以通过测试的概率为P(k=2)+P(k=3)=C23×0.62×(1-0.6)+0.63=0.648.故选A.2.(2014·全国卷Ⅱ)某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两天为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是()A.0.8B.0.75C.0.6D.0.45解析:选A根据条件概率公式P(B|A)=PABPA,可得所求概率为0.60.75=0.8.3.(2019·全国卷Ⅰ)甲、乙两队进行篮球决赛,采取七场四胜制(当一队赢得四场胜利时,该队获胜,决赛结束).根据前期比赛成绩,甲队的主客场安排依次为“主主客客主客主”.设甲队主场取胜的概率为0.6,客场取胜的概率为0.5,且各场比赛结果相互独立,则甲队以4∶1获胜的概率是________.解析:∵甲队以4∶1获胜,即甲队在第5场(主场)获胜,前4场中有一场输.若在主场输一场,则概率为2×0.6×0.4×0.5×0.5×0.6=0.072;若在客场输一场,则概率为2×0.6×0.6×0.5×0.5×0.6=0.108.∴甲队以4∶1获胜的概率P=0.072+0.108=0.18.答案:0.184.(2019·全国卷Ⅱ)11分制乒乓球比赛,每赢一球得1分,当某局打成10∶10平后,每球交换发球权,先多得2分的一方获胜,该局比赛结束.甲、乙两位同学进行单打比赛,假设甲发球时甲得分的概率为0.5,乙发球时甲得分的概率为0.4,各球的结果相互独立.在某局双方10∶10平后,甲先发球,两人又打了X个球该局比赛结束.(1)求P(X=2);(2)求事件“X=4且甲获胜”的概率.解:(1)X=2就是某局双方10∶10平后,两人又打了2个球该局比赛结束,则这2个球均由甲得分,或者均由乙得分.因此P(X=2)=0.5×0.4+(1-0.5)×(1-0.4)=0.5.(2)X=4且甲获胜,就是某局双方10∶10平后,两人又打了4个球该局比赛结束,且这4个球的得分情况为前两球是甲、乙各得1分,后两球均为甲得分.因此所求概率为[0.5×(1-0.4)+(1-0.5)×0.4]×0.5×0.4=0.1.[把脉考情]考什么1.条件概率的计算2.相互独立事件的概率3.独立重复试验考多深命题会以一道小题或大题中第一问的形式考查,试题难度中等,分值5分~8分考多宽多以实际生活为背景,考查条件概率,相互独立事件,独立重复试验,从而培养学生数学运算、数据分析、数学建模的核心素养条件概率[典例1]从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,事件A:“取到的2个数之和为偶数”,事件B:“取到的2个数均为偶数”,则P(B|A)=()A.18B.14C.25D.12[一题多解](在发散思维中整合知识)法一:定义法P(A)=C23+C22C25=410,P(AB)=C22C25=110.由条件概率计算公式,得P(B|A)=PABPA=110410=14.法二:利用古典概率公式事件A包括的基本事件:(1,3),(1,5),(3,5),(2,4),共4个,即n(A)=4,事件AB发生的结果只有(2,4)一种情形,即n(AB)=1.故由古典概型概率公式,得P(B|A)=nABnA=14.[答案]B[典例2]如图,四边形EFGH是以O为圆心,半径为1的圆的内接正方形.将一颗豆子随机地扔到该圆内,用A表示事件“豆子落在正方形EFGH内”,B表示事件“豆子落在扇形OHE(阴影部分)内”,则P(B|A)=________.[解析]由题意可得,事件A发生的概率P(A)=S正方形EFGHS圆O=2×2π×12=2π.事件AB表示“豆子落在△EOH内”,则P(AB)=S△EOHS圆O=12×12π×12=12π.故P(B|A)=PABPA=12π2π=14.[答案]14增分方略条件概率的2种求法利用定义分别求P(A)和P(AB),得P(B|A)=PABPA.这是求条件概率的通法借助古典概型概率公式先求事件A包含的基本事件数n(A),再求事件A与事件B同时发生的基本事件数n(AB),则P(B|A)=nABnA相互独立事件概率[典例3]已知甲、乙两名跳高运动员一次试跳2米高度成功的概率分别是0.7,0.6,且每次试跳成功与否之间没有影响.(1)则甲、乙两人在第一次试跳中至少有一人成功的概率是________;(2)若甲、乙各试跳两次,则甲比乙的成功次数多一次的概率是________.[解析](1)记“甲在第i次试跳成功”为事件Ai,“乙在第i次试跳成功”为事件Bi,“甲、乙两人在第一次试跳中至少有一人成功”为事件C.P(C)=P(A1B1)+P(A1B1)+P(A1B1)=P(A1)P(B1)+P(A1)P(B1)+P(A1)P(B1)=0.7×0.4+0.3×0.6+0.7×0.6=0.88.(2)设“甲在两次试跳中成功i次”为事件Mi(i=0,1,2),“乙在两次试跳中成功i次”为事件Ni(i=0,1,2),所以所求概率P=P(M1N0)+P(M2N1)=P(M1)P(N0)+P(M2)P(N1)=C12×0.7×0.3×0.42+0.72×C12×0.6×0.4=0.3024.[答案](1)0.88(2)0.3024[典例4]支付宝自助付款可以实现人像识别身份认证和自动支付业务,于是出现了无人超市.无人超市的出现大大方便了顾客,也为商家节约了人工成本.某机构对随机进入无人超市的100名顾客的结算时间t(单位:秒)与付款金额x(单位:元)进行了统计,统计数据如下表所示.付款金额x0x≤5050x≤200200x≤1000x1000结算时间t10204060顾客人数40203010(1)用统计中的频率代表一位顾客随机进店消费结算时间的概率,试求该顾客进店购物结算时所用时间的期望;(2)若一位顾客在结算时,前面恰有3个人正在排队,求该顾客等候时间不少于2分钟的概率.[解](1)设一位顾客进店购物结算时间为T(单位:秒),根据统计图表可知,T的可能值为10,20,40,60,所以P(T=10)=0.4,P(T=20)=0.2,P(T=40)=0.3,P(T=60)=0.1,所以该顾客进店购物结算时所用时间的期望为10×0.4+20×0.2+40×0.3+60×0.1=26(秒).(2)依题意可知,每个顾客各自的结算时间是相互独立的,若3位顾客结算时间总计不少于2分钟,则3人的结算时间可能有如下四种情况.第一种,3人的结算时间都是60秒;第二种,2人的结算时间是60秒,另一人的结算时间可以是10秒,20秒,40秒中任意一个;第三种,一人的结算时间是60秒,另外两人的结算时间可以是20秒,40秒或40秒,40秒;第四种,三人都是40秒.所以等候时间不少于2分钟的概率为P=0.13+C23×0.12×(0.4+0.2+0.3)+C13×0.1×(C12×0.2×0.3+0.3×0.3)+0.33=0.118.故该顾客等候时间不少于2分钟的概率为0.118.增分方略解决相互独立事件概率问题的关键(1)会分拆事件,即会把事件分拆成若干个互斥事件的和,再把其中的每个事件分拆成若干个相互独立事件的积;(2)会用公式,若事件A,B是互相独立事件,则P(AB)=P(A)P(B),若事件A,B是互斥事件,则P(A+B)=P(A)+P(B).独立重复试验[典例5](2019·福州模拟)在某“猜羊”游戏中,一只羊随机躲在两扇门背后,参赛选手选择其中一个门并打开,若这只羊就在该门后,则为猜对;否则,为猜错.已知一位选手获得了4次“猜羊”机会,若至少猜对2次才能获奖,则该选手获奖的概率为()A.0.25B.0.3125C.0.5D.0.6875[一题多解](在发散思维中整合知识)法一:直接法该选手获奖的概率P=C24×124+C34×124+C44×124=1116=0.6875.法二:间接法该选手获奖的对立事件为“该选手只猜对一次和一次都没有猜对”,所求概率P=1-C14×124+C04×124=1-516=1116=0.6875.[答案]D增分方略破解此类题的关键:认真审题,判断试验的特征,若能判断是独立重复试验的模型,只需利用独立重复试验的概率公式,即可轻松获解.课下请完成“考点过关检测(十八)”(单击进入电子文档)