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3. 概率
事件:随机事件( random event ),确定性事件: 必然事件( certain event )和不可能事件( impossible event )
随机事件的概率(统计定义):一般的,如果随机事件 A 在n次实验中发生了m次,当实验的次数n很大时,我们称事件A发生的概率为PAm n
说明:① 一个随机事件发生于具有随机性,但又存在统计的规律性,在进行大量的重复事件时某个事件是否发生,具有频率的稳定性 ,而频率的稳定性又是必然的,因此偶然性和必然性对立统一 ② 不可能事件和确定事件可以看成随机事件的极端情况 ③ 随机事件的频率是指事件发生的次数和总的试验次数的比值,它具有一定的稳定性,总在某个常数附近摆动,且随着试验次数的不断增多,这个摆动的幅度越来越小,而这个接近的某个常数,我们称之为概事件发生的概率 ④ 概率是有巨大的数据统计后得出的结果,讲的是一种大的整体的趋势,而频率是具体的统计的结果 ⑤ 概率是频率的稳定值,频率是概率的近似值
概率必须满足三个基本要求:① 对任意的一个随机事件A ,有0PA1 ② 用和分别表示必然事件和不可能事件,则有P1,P0③如果事件 A和B互斥,则有:PABPAPB
古典概率(Classical probability model):① 所有基本事件有限个 ② 每个基本事件发生的可能性都相等 满足这两个条件的概率模型成为古典概型
如果一次试验的等可能的基本事件的个数为个n,则每一个基本事件发生的概率都是1,如果某个事件A包含了其中的m个等可能的基本事件,则事件A发生的概率为 n
mPA n
几何概型(geomegtric probability model):一般地,一个几何区域D中随机地取一点,
记事件“改点落在其内部的一个区域d内”为事件A,则事件A发生的概率为
PAd的侧度 ( 这里要求D的侧度不为0,其中侧度的意义由D确定,一般地,D的侧度
线段的侧度为该线段的长度;平面多变形的侧度为该图形的面积;立体图像的侧度为其体积 )
几何概型的基本特点:① 基本事件等可性 ② 基本事件无限多
颜老师说明:为了便于研究互斥事件,我们所研究的区域都是指的开区域,即不含边界,在区域D内随机地取点,指的是该点落在区域D内任何一处都是等可能的,落在任何部分的可能性大小只与该部分的侧度成正比,而与其形状无关。
互斥事件(exclusive events):不能同时发生的两个事件称为互斥事件
对立事件(complementary events):两个互斥事件中必有一个发生,则称两个事件为对立事
件 ,事件A的对立事件 记为:A
独立事件的概率:若A , B 为相互独立的事件事件,则 PABPAPB,
若A1 , A2, ... , An 为两两独立的事件,则 PA1A2...AnPA1PA2...PAn 颜老师说明:① 若A , B 为互斥事件,则 A , B 中最多有一个发生,可能都不发生,但不可能同时发生 ,从集合的关来看两个事件互斥,即指两个事件的集合的交集是空集 ② 对立事件是指的两个事件,而且必须有一个发生,而互斥事件可能指的很多事件,但最多只有一个发生,可能都不发生 ③ 对立事件一定是互斥事件 ④ 从集合论来看:表示互斥事件和对立事件的集合的交集都是空集,但两个对立事件的并集是全集 ,而两个互斥事件的并集不一定是全集 ⑤ 两个对立事件的概率之和一定是1 ,而两个互斥事件的概率之和小于或者等于1 ⑥ 若事件A,B是互斥事件,则有PABPAPB ⑦ 一般地,如果 A1,A2,...,An 两两互斥,则有PA1A2...AnPA1PA2...PAn ⑧ PA1PA ⑨ 在本教材中A1A2...An 指的是A1,A2,...,An 中至少发生一个 ⑩ ★ 在具体做题中,希望大家一定要注意书写过程,设处事件来,利用哪种概型解题,就按照那种概型的书写格式,最重要的是要设出所求的事件来 ,具体的格式请参照我们课本上(新课标试验教科书-苏教版)的例题
例题选讲:
例1. 在大小相同的6个球中,4个是红球,若从中任意选2个,求所选的2个球至少有一个是红球的概率?
【分析】题目所给的6个球中有4个红球,2个其它颜色的球,我们可以根据不同的思路有不同的解法
解法1:(互斥事件)设事件 A 为“选取2个球至少有1个是红球” ,则其互斥事件为A
意义为“选取2个球都是其它颜色球”
11114 PA 1 - PA1 - (65)15151514 答:所选的2个球至少有一个是红球的概率为 . 15
6515种情况,设事件 A 为“选解法2:(古典概型)由题意知,所有的基本事件有2
4314 取2个球至少有1个是红球” ,而事件A所含有的基本事件数有422 PA
所以PA14 15
14 . 15答:所选的2个球至少有一个是红球的概率为
解法3:(独立事件概率)不妨把其它颜色的球设为白色求,设事件 A 为“选取2个球至少有1个是红球” ,事件A有三种可能的情况:1红1白;1白1红;2红,对应的概率分别为:42244342244314,,, 则有 PA 65656565656515
14答:所选的2个球至少有一个是红球的概率为 . 15
评价:本题重点考察我们对于概率基本知识的理解,综合所学的方法,根据自己的理解用不同的方法,但是基本的解题步骤不能少!
变式训练1: 在大小相同的6个球中,2个是红球,4 个是白球,若从中任意选取3个,求至少有1个是红球的概率?
解法1:(互斥事件)设事件 A 为“选取3个球至少有1个是红球”,则其互斥事件为A,
意义为“选取3个球都是白球”
433C4144321 PA3 PA 1 - PA1 - 654555C6(654)21
答:所选的3个球至少有一个是红球的概率为 4 . 5
365420种情况,设事件 A 321
为“选取3个球至少有1个是红球” ,而事件A所含有的基本事件数有
164432 2C414216, 所以 PA2052
4答:所选的3个球至少有一个是红球的概率为 . 5
解法3:(独立事件概率)设事件 A 为“选取3个球至少有1个是红球” ,则事件A的情解法2:(古典概型)由题意知,所有的基本事件有C6况如下:
红 白 白 2431 6545
4321 1红2白 白 白 红 6545
4231白 红 白 6545
2141 红 红 白 65415
24112红1白 红 白 红 65415
4211 白 红 红 65415
所以 PA31143 5155
4 . 5答:所选的3个球至少有一个是红球的概率为
变式训练2:盒中有6只灯泡,其中2只次品,4只正品,有放回的从中任抽2次,每次抽取1只,试求下列事件的概率:
(1)第1次抽到的是次品
(2)抽到的2次中,正品、次品各一次
解:设事件A为“第1次抽到的是次品”, 事件B为“抽到的2次中,正品、次品各一次”
214224424424 ,PB(或者PB) 6366966669
14答:第1次抽到的是次品的概率为 ,抽到的2次中,正品、次品各一次的概率为 39则 PA
变式训练3:甲乙两人参加一次考试共有3道选择题,3道填空题,每人抽一道题,抽到后不放回,求(1)甲抽到选择题而乙抽到填空题的概率?(2)求至少1人抽到选择题的概率?
【分析】(1)由于是不放回的抽,且只抽两道题,甲抽到选择题而乙抽到填空题是独立的,所以可以用独立事件的概率(2)事件“至少1人抽到选择题”和事件“两人都抽到填空题”时互斥事件,所以可以用互斥事件的概率来
解:设事件A为“甲抽到选择题而乙抽到填空题”,事件B为“至少1人抽到选择题”,则B 为“两人都抽到填空题”
P31P31333333或者PA (1)PA 265106510P6
P32132114或者PBPB1PB1 (2)PB 则 2655555P6
答:甲抽到选择题而乙抽到填空题的概率为 34,少1人抽到选择题的概率为 . 510
变式训练4:一只口袋里装有5个大小形状相同的球,其中3个红球,2 个黄球,从中不放
回摸出2个球,球两个球颜色不同的概率?
【分析】先后抽出两个球颜色相同要么是1红1球,要么是1黄1球
3223363略解:PA或者 PA2 54545C55
变式训练5:设盒子中有6个球,其中4个红球,2 个白球,每次人抽一个,然后放回,若连续抽两次,则抽到1个红球1个白球的概率是多少?
略解: PA422442244 666666669
例2. 急救飞机向一个边长为1千米的正方形急救区域空头急救物品,在该区域内有一个长宽分别为80米和50米的水池,当急救物品落在水池及距离水池10米的范围内时,物品会失效,假设急救物品落在正方形区域内的任意一点是随机的(不考虑落在正方形区域范围之外的),求发放急救物品无效的概率?
【分析】为题属于几何概型,切是平面图形,其测度用面积来衡量
解:如图,设急救物品投放的所有可能的区域,即边长为1千米的正方形为区域 D,事件
“发放急救物品无效”为A ,距离水池10米范围为区域 d ,即为图中的阴影部分, 则有PAd测度
D测度
805028010250104
10001000102
答:略
颜老师说明:这种题目要看清题目意思,为了利用 几何概率,题目中一般都会有落在所给的大的区域
之外的不计的条件,但如果涉及到网格的现象是一
般则不需要这个条件,因为超出一个网格,就会进入
另外一个网格,分析是同样的
变式训练1:在地上画一正方形线框,其边长等于一枚【高中古典概率公式】
硬币的直径的2倍,向方框中投掷硬币硬币完全落在正方形外的不计,求硬币完全落在正方形内的概率?
略解:PAd测度
D测度224 244141232
变式训练2:如图,设有一个正方形网格,其中每个小正三角形的边长都是a , 现有一直径等于a的硬币落在此网格上,求硬币落下后与网格有公共点的概率? 【分析】因为圆的位置由圆心确定,所以要与网格线有公共点
只要圆心到网格线的距离小于等于半径
解:如图,正三角形ABC内有一正三角形 A1B1C1 ,其中
ABa , A1DB1EA1FA1D1a , ADBE 6tan30
3a a1a , A1B1AB2ADa336
当圆心落在三角形 A1B1C1 之外时,硬币与网格有公共点 有公共点的概率 PSABC-SA1B1C1 SA1B1C1
2
ADa
EB322aa14430.82 32a4
概 率 初 李桂梅
烟台机械工程学校
步
课题:10.2 概率初步
新授课【高中古典概率公式】
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3.2.1 古典概型的特征和概率计算公式 新授课 设计人: 审核人:高一数学组 使用时间: 编号: 班级: 姓名: 学习目标 1理解古典概型的两个特征及古典概型的定义;
2.掌握古典概型的概率计算公式。
学习重点难点 重点:理解古典概型及其概率计算公式
难点:古典概型的判断
学法指导 自主学习
知识链接
1.古典概型的特征
2.基本事件:试验的
3.古典概型的概率公式:对于古典概型,通常试验中的某一事件A是由几个_________组成, 如果试验的所有可能结果(基本事件)数为n,随机事件A包含的基本事件数为m,那么事件A的概率规定为:P(A)=________________=_____________。
互动探究:
1. 任意一个试验都是古典概型吗?
2.判断下列两个试验是否是古典概型?
(1)在线段[0,2]上任取一点,求此点的坐标小于1的概率;
(2)从1,2,3,4,5,6六个数中任取一个数,求此数是2的倍数的概率。
3.怎样计算古典概型中基本事件的总数?
4.古典概型的概率计算公式与随机事件频率的计算公式有什么区别?
精讲互动
例1.下列试验是否属于古典概型?
(1)一个盒子中有三个除颜色外完全相同的球,其中红球、黄球、黑球各一个,从中任取一球,“取出的是红球”、 “取出的是黄球”、 “取出的是黑球”;
(2)向一个圆内随机地投一个点,该点落在圆内任意一点都是等可能的。
例2.用红、黄、蓝三种不同颜色给如图所示的3个矩形随机涂色,每个矩形只涂一种颜色,求:(1)3个矩形颜色都相同的概率;
(2)3个矩形颜色都不同的概率。
达标训练
1.将一枚硬币抛2次,恰好出现1次正面的概率是( )
A 113 B C D 0 244
2.下列对古典概型的说法,正确的是( )
①试验中所有可能出现的基本事件只有有限个;②每个事件出现的可能性相等;③每个基本事件出现的可能性相等;④基本事件总数为n,随机事件A若包含k个基本事件,则P(A)=k n【高中古典概率公式】
3.一副扑克牌有54张,去掉大小王,在剩下的52张牌中随意抽出一张牌,试分析以下现象:①一张红心J;②一张Q;③一张梅花。哪一种现象更容易发生( )
A ① B ② C ③ D都有可能
4.据人口普查统计,育龄妇女生男生女是等可能的,如果允许生育二胎,则某一育龄妇女两胎均是女孩的概率是( )
A 1111 B C D 2345
5.从分别写有A、B、C、D、E的5张卡片中任取2张,这2张卡片上的字母恰好是按字母顺序相邻的概率是( )
A 1237 B C D 551010
6.一个均匀的正方体玩具的各个面上分别标有1,2,3,4,5,6,将这个玩具先后抛掷两次,则“向上的数字之和是5”的概率是( )
A 1111 B C D 96123
27.将一枚骰子抛掷两次,若先后出现的点数分别为b,c,则方程x+bx+c=0有相等实根的概
率为( )
A 1111 B C D 1291836
8.已知集合A=9,7,5,3,1,0,2,4,6,8,在平面直角坐标系中,点(x,y)的坐标xA,yB,xy,计算(1)点(x,y)不在x轴上的概率;(2)点(x,y)正好落在第二象限的概率。
9.在箱子中装有10张卡片,分别写有1到10的十个整数,从箱子中任取一张卡片,记下它的读数x,然后再放回箱子中;第二次再从箱子中任取一张卡片,记下它的读数y,试求x+y是10的倍数的概率。
学习小结
反思
3.2 古典概率
1概念:1)实验中所有可能出现的基本事件只有有限个.
2)每个基本事件出现的可能性相等. 2古典概型的特征
1) 有限性 2)等可能性 3古典概型的概率公式
如果基本事件的总数为n,随机事件A包括的基本事件数为m,由互斥事件的概率加法公式可得:
P(A)
A包含的基本事件的个数111m
. ...,所以在古典概型中,P(A)
基本事件的总数nnnn
示例1:掷一枚质地均匀,且六个面上分别标有数字1,2,3,4,5,6的骰子,求向上一面点数大于2的概率.
示例2:一枚硬币连掷3次,求出现正面的概率.
考点1:有关基本事件的问题
例1 一个口袋内装有大小相同的5只球,其中3只白球,2只黑球,从中一次摸出2只球. (1)共有多少个基本事件?
(2)2只都是白球包含几个几本事件?
考点2:利用古典概型的概率公式求概率
例2 有2个人在一座7层大楼的底层进入电梯,假设每一个人自第二层开始在每一层离开电梯是等可能的,求2个人在不同层离开的概率.
1.任意抛掷两颗质地均匀,且六个面分别标有数字1,2,3,4,5,6的骰子. (1)求点数相同的概率. (2)求点数相差1的概率. (3)求点数之和为9的概率. (4)求点数之和为奇数的概率; (5)求点数之和为偶数的概率.
2.同时掷四枚质地均匀的硬币.
(1)求“恰有2枚正面向上的”概率; (2)求“至少有2枚正面向上的”概率.
3.(2009江苏)现有5根竹竿,它们的长度(单位:m)分别为2.5,2.6,2.7,2.8,2.9,若从中一次随机抽取2根竹竿,则它们的长度恰好相差0.3m的概率为( ).
4.用三种不同的颜色给如图所示的3个矩形随机涂色,每个矩形只涂一种颜色. (1)求3个矩形颜色都相同的概率; (2)求3个矩形颜色都不相同的概率
.
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5.已知二次函数f(x)ax4bx1,设集合P{1,1,2,3,4,5},Q{2,1,1,2,3,4}.分别从集合P和Q中随机取一个数作为a和b,求函数yf(x)在区间[1,)上是增函数的概率.
6.(2009浙江)设集合P{b,1},Q{c,1,2},PQ,若b,c{2,3,4,5,6,7,8,9}. (1)求bc的概率.
(2)求方程x2bxc0有实根的概率.
7.有2颗质地均匀,且六个面分别标有数字1,2,3,4,5,6的骰子,现做投掷2颗骰子的实验,用(x,y)表示点P坐标,其中x表示第一颗骰子出现的点数,y表示第二颗骰子出现的点数. (1)求点P在直线y2x上的概率; (2)求点P不在直线yx1上的概率;
(3)求点P在圆xy9外,且在圆xy25内的概率.
8.将一枚质地均匀,且六个面分别标有数字1,2,3,4,5,6的骰子先后抛掷两次,观察向上的点数. (1)求两数之积是6的倍数的概率;
(2)设第一次、第二次向上的点数分别为x,y,求logx2y1的概率;
(3)求以第一次向上的点数x为横坐标,第二次向上的点数y为纵坐标的点(x,y)在直线xy3下方区域的概率.
9.任取一个正整数,求它能被5整除的概率.
10.口袋里有2个白球和2个黑球,这4个球大小、形状完全相同,4个人按顺序依次从中摸出一球,试求第二个人摸到白球的概率.
11.从含有2件正品a1,a2和一件次品b的3件产品中每次任取1件,每次取出后不放回,连续取2次,记“取出的2件产品中恰好有1件次品”为事件A,如果将“每次取出后不放回”这一条件换成“每次取出后放回”,连续取2次,记“取出的2件产品中恰好有1件次品”为事件B,则有( ). A. P(A)P(B) B. P(A)P(B) C. P(A)P(B) D.无法确定
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12.为了了解某市工厂开展群众体育活动的情况,拟采用分层抽样的方法从A,B,C三个区中抽取7个工厂进行调查.已知A,B,C区中分别有18,27,18个工厂. (1)求从A,B,C区中应分别抽取的工厂个数.
(2)若从抽得的7个工厂中随机地抽取2个进行调查结果的对比,计算这2个工厂中至少有1个来自A区的概率.
13.(2009山东)一汽车厂生产A,B,C三类轿车,每类轿车均有舒适型和标准型两种型号,某月的产量如下表
按类型分层抽样的方法在这个月生产的轿车中抽取50辆,其中有A类轿车10辆. (1)求z的值;
(2)用分层抽样的方法在C类轿车中抽取一个容量为5的样本,将该样本看成一个总体,从中任取2辆,求至少有1辆舒适型轿车的概率;
(3)用随机抽样的方法从B类舒适型轿车中抽取8辆,经检测它们的得分如下:
9.4,8.6,9.2,9.6,8.7,9.3,9.0,8.2.把这8辆轿车的得分看成一个总体,从中任取一个数,求该数与样本平均数之差的绝对值不超过0.5的概率.
14.把一个体积为64cm的正方体木块表面涂上红漆,然后锯成体积均为1cm的小正方体,从中任取1个,恰有两面涂红漆的概率是多少?
15.某单位组织4个部门的职工旅游,规定每个部门只能在韶山、衡山、张家界3个景区中任选1个,假设各部门选择每个景点都是随机的.
(1)求三个景区都有部门选择的概率; (2)求恰有2个景区有部门选择的概率.
16.已知a,b,c,d,e五位同学按任意顺序排成一排,试求下列事件的概率. (1)a在边上. (2)a正好在中间. (3)a和b都在边上.
(4)a或b在边上. (5)a和b都不在边上.
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(高考真题)
1.(2010安徽)甲从正方形的四个顶点中任意选择两个顶点连成直线,乙也从该正方形的四个顶点中任意选择两个顶点连成直线,则所得的两条直线相互垂直的概率是( ).
2.(2009福建)已知某运动员每次投篮命中的概率低于40%.现采用随机模拟的方法估计该运动员三次投篮恰有两次命中的概率;先由计算器产生0到9之间取整数值的随机数,指定1,2,3,4表示命中,5,6,7,8,9,0表示不命中;再以每三个随机数为一组,代表三次投篮的结果,经随机模拟产生了如下20组随机数: 907 966 191 925 271 932 812 458 569 683 431 257 393 027 556 488 730 113 537 989
据此估计该运动员三次投篮恰有两次命中的概率为( ).
3.(2009安徽)从长度分别为2,3,4,5的四条线段中任意取出三条,则以这三条线段为边可以构成三角形的概率是( ).
4.(2009浙江)有20张卡片,每张卡片上分别标有两个连续的自然数k,k+1,其中k=0,1,2,…,19.从这20张卡片中任取一张,记事件“该卡片上两个数的各位数字之和(例如:若取到标有9,10的卡片,则卡片上两个数的各位数字之和为9+1+0=10)不小于14”为A,则P(A)=( ).
5.(2011浙江)掷两枚骰子,它们的各面分别刻有1,2,2,3,3,3,则掷得的点数之和为4的概率为( ).
6.(2010天津)有编号为A1,A2,...,A10的10个零件,测得其直径(单位:cm),得到下面数据:
其中直径在区间[1.48,1.52]内的零件为一等品.
(1)从上述10个零件中,随机抽取1个,求这个零件为一等品的概率. (2)从一等品零件中,随机抽取2个. 1)用零件的编号列出所有可能的抽取结果. 2)求这2个零件直径相等的概率.
7.(09福建)袋中有大小、形状相同的红、黑球各一个,现依次有放回地随机摸取3次,每次摸取一个球. (1)一共有多少种不同的结果?请列出所有可能的结果;
(2)若摸到红球时得2分,摸到黑球时得1分,求3次摸球所得总分为5的概率.
8.(2010山东)一个袋中装有四个形状、大小完全相同的球,球的编号分别为1,2,3,4. (1)从袋中随机取两个球,求取出的球的编号之和不大于4的概率;
(2)先从袋中随机取一个球,该球的编号为m,将球放回袋中,再从袋中随机取一个球,该球的的编号为n,求nm2的概率.
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