在数学和统计学中,条件概率是一个非常重要的概念。它描述的是在一个事件已经发生的前提下,另一个事件发生的概率。今天,我们来通过一些经典的练习题来加深对条件概率的理解。
练习题1:基础应用
假设有一个袋子,里面装有5个红球和3个蓝球。随机从袋子里取出一个球,已知这个球是红色的,请问再次从袋子里随机取出一个球,这个球也是红色的概率是多少?
解答:
首先,我们知道第一次取出了一个红球后,袋子里剩下4个红球和3个蓝球。因此,在这种条件下,第二次取到红球的概率为:
\[ P(\text{第二次红球 | 第一次红球}) = \frac{\text{剩余红球数}}{\text{总剩余球数}} = \frac{4}{7} \]
练习题2:复杂场景
在一个城市里,有两种天气预报服务A和B。根据历史数据,服务A预测下雨的准确率为80%,而服务B预测下雨的准确率为70%。如果某天两个服务都预测会下雨,那么当天真的会下雨的概率是多少?假设两种服务预测的独立性。
解答:
设事件R表示“下雨”,事件A表示“服务A预测下雨”,事件B表示“服务B预测下雨”。我们需要计算 \( P(R | A \cap B) \)。
根据贝叶斯定理,我们有:
\[ P(R | A \cap B) = \frac{P(A \cap B | R) \cdot P(R)}{P(A \cap B)} \]
假设下雨的概率 \( P(R) = 0.5 \),则:
\[ P(A \cap B | R) = P(A|R) \cdot P(B|R) = 0.8 \cdot 0.7 = 0.56 \]
而 \( P(A \cap B) \) 可以分解为:
\[ P(A \cap B) = P(A \cap B | R) \cdot P(R) + P(A \cap B | \neg R) \cdot P(\neg R) \]
其中 \( P(A \cap B | \neg R) = (1 - 0.8) \cdot (1 - 0.7) = 0.06 \),所以:
\[ P(A \cap B) = 0.56 \cdot 0.5 + 0.06 \cdot 0.5 = 0.31 \]
最终,
\[ P(R | A \cap B) = \frac{0.56 \cdot 0.5}{0.31} \approx 0.903 \]
总结
通过以上两个练习题,我们可以看到条件概率在实际问题中的广泛应用。无论是简单的概率计算还是复杂的多因素分析,掌握条件概率的基本原理都是非常必要的。希望这些练习能够帮助你更好地理解这一概念!