2006年考研数学一第13题
📝 题目
设 $A, B$ 为随机事件,且 $P(B)\gt 0, P(A \mid B)=1$ ,则必有() $(\mathrm{A}) P(A \cup B)\gt P(A)$ . $(\mathrm{C}) P(A \cup B)=P(A)$ .
A
\gt 0, P(A \mid B)=1$ ,则必有()
B
$ .
C
$P(A \cup B)\gt P
D
$ .
💡 答案解析
**答案**: (C).
---
**解析**:
由 $P(A \mid B)=1$ ,得 $\displaystyle\frac{P(A B)}{P(B)}=1$ ,即 $P(B)=P(A B)$ , 于是 $P(A \cup B)=P(A)+P(B)-P(A B)=P(A)$ ,应选 $(\mathrm{C})$ .
📋 详细解题步骤
步骤 1/4
目标:转化条件概率
已知条件概率 $P(A|B)=1$。根据条件概率的定义公式:
$$P(A|B)=\frac{P(AB)}{P(B)} \quad (P(B)>0)$$
将已知条件代入,得到:
$$\frac{P(AB)}{P(B)}=1$$
等式两边同时乘以 $P(B)$($P(B)>0$),可得:
$$P(AB)=P(B)$$
这一等式表明,事件 $A$ 与 $B$ 同时发生的概率等于事件 $B$ 发生的概率。从集合的角度理解,这意味着事件 $B$ 的样本点全部包含在事件 $A$ 中,即 $B \subseteq A$(在概率意义上几乎必然成立)。该转化是后续推导的基础,它将条件概率关系转化为事件概率之间的直接等式。
公式:P(AB)=P(B)
提示:条件概率转化为事件概率等式时,注意分母不为零。
步骤 2/4
目标:写出并集概率公式
根据概率论中的加法公式,对于任意两个事件$A$和$B$,其并集$A\cup B$的概率为:
$$P(A\cup B)=P(A)+P(B)-P(AB)$$
其中$P(AB)$表示事件$A$与$B$同时发生的概率(即交集概率)。该公式的直观含义是:先分别计算$A$和$B$的概率,但两者重叠部分(即$AB$)被重复计算了一次,因此需要减去一次重叠部分的概率。
在本题目中,设事件$A$为“第一次取到正品”,事件$B$为“第二次取到正品”。我们需要求的是两次中至少有一次取到正品的概率,即$P(A\cup B)$。因此,直接代入加法公式即可得到:
$$P(A\cup B)=P(A)+P(B)-P(AB)$$
接下来需要分别计算$P(A)$、$P(B)$和$P(AB)$的值,并代入此公式计算最终结果。
公式:$$P(A\cup B)=P(A)+P(B)-P(AB)$$
提示:牢记加法公式:并集概率等于各自概率之和减去交集概率。
步骤 3/4
目标:代入化简
已知条件为$P(AB)=P(B)$,即事件$A$与$B$同时发生的概率等于事件$B$发生的概率。这实际上表明$B \subseteq A$,即事件$B$的发生必然导致事件$A$的发生。在概率的加法公式中,有$P(A \cup B)=P(A)+P(B)-P(AB)$。将$P(AB)=P(B)$代入该公式,得到:
$$P(A \cup B)=P(A)+P(B)-P(B)=P(A)$$
因此,化简后的结果为$P(A \cup B)=P(A)$。这一结果与集合论中的结论一致:当$B \subseteq A$时,$A \cup B = A$,故概率相等。
公式:P(A \cup B)=P(A)+P(B)-P(AB)=P(A)+P(B)-P(B)=P(A)
提示:注意$P(AB)=P(B)$意味着$B$是$A$的子事件,可直接用集合关系简化。
步骤 4/4
目标:对比选项得出结论
由前一步化简得到 $P(A \cup B) = P(A)$。现在将这一结果与四个选项逐一对比:
- 选项 (A):$P(A \cup B) = P(A) + P(B)$。由于 $P(B) > 0$,该式与 $P(A \cup B) = P(A)$ 矛盾,故排除。
- 选项 (B):$P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(AB)$。这是概率加法公式,但题目条件已推出 $P(AB) = P(B)$,代入得 $P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(B) = P(A)$,虽然数值上成立,但选项 (B) 本身是恒等式,并非由条件导出的特定关系,且题目要求选择与条件等价的选项,而 (B) 对任意事件都成立,故不是本题要选的结论。
- 选项 (C):$P(A \cup B) = P(A)$。这正是我们化简得到的结果,完全一致。
- 选项 (D):$P(A \cup B) = P(B)$。与 $P(A \cup B) = P(A)$ 比较,除非 $P(A)=P(B)$,否则不成立,而题目未给出此条件,故排除。
因此,与条件等价的选项是 (C)。
最终答案验证:由已知 $P(A|B)=1$ 可得 $P(AB)=P(B)$,代入概率加法公式得 $P(A \cup B)=P(A)+P(B)-P(AB)=P(A)+P(B)-P(B)=P(A)$,与选项 (C) 吻合,结论正确。
公式:P(A \cup B) = P(A)
提示:将化简结果直接与选项对比,注意区分恒等式与条件导出的等式。
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