设 A,B 是任意二事件 , 其中 A 的概率不等于 0 和 1, 证明 P(B|A)=P(B|A˙¯¯¯) 是事件 A 与 B 独立的充分必要条件。
设 
    
题目解答
答案
证明:必要性
由于事件 
    
 
    
充分性
由 
    
 
    
所以 
    
因此 
    
解析
考查要点:本题主要考查条件概率的性质及事件独立性的判定条件,需要理解条件概率的定义和事件独立的充要条件。
解题核心思路:
- 必要性:若事件A与B独立,则A的补集与B也独立,从而直接推出条件概率相等。
- 充分性:通过条件概率相等建立方程,结合概率的基本性质推导出$P(AB)=P(A)P(B)$,从而证明独立性。
破题关键点:
- 独立事件的传递性:若A与B独立,则A的补集与B也独立。
- 条件概率的表达式转换:将条件概率等式转化为联合概率的方程,通过代数变形验证独立性。
必要性证明
若事件$A$与$B$独立,则根据独立性的定义,有:
$P(AB) = P(A)P(B).$
此时,条件概率可表示为:
$P(B|A) = \frac{P(AB)}{P(A)} = \frac{P(A)P(B)}{P(A)} = P(B).$
同理,由于$A$的补集$\overline{A}$与$B$也独立,可得:
$P(B|\overline{A}) = \frac{P(\overline{A}B)}{P(\overline{A})} = \frac{P(\overline{A})P(B)}{P(\overline{A})} = P(B).$
因此,$P(B|A) = P(B|\overline{A})$。
充分性证明
假设$P(B|A) = P(B|\overline{A})$,根据条件概率的定义,有:
$\frac{P(AB)}{P(A)} = \frac{P(\overline{A}B)}{P(\overline{A})}.$
注意到$P(\overline{A}B) = P(B) - P(AB)$,且$P(\overline{A}) = 1 - P(A)$,代入得:
$\frac{P(AB)}{P(A)} = \frac{P(B) - P(AB)}{1 - P(A)}.$
交叉相乘整理得:
$P(AB)(1 - P(A)) = P(A)(P(B) - P(AB)).$
展开并移项:
$P(AB) - P(A)P(AB) = P(A)P(B) - P(A)P(AB).$
消去相同项后,得到:
$P(AB) = P(A)P(B).$
因此,事件$A$与$B$独立。