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文档简介
10.1随机事件与概率
10.1.3古典概型人教A版高中数学必修第二册事件的关系或运
算含义符号表示包含A发生导致B发生ACB并事件(和事件)A与B至少一个发生A
UB或A+B交事件(积事件)A与B同时发生A∩B或AB互斥(互不相容)A与B不能同时发生A∩B=φ互为对立A与B有且仅有一个发生ANB=Φ,AUB=Ω类似地,我们可以定义多个事件的和事件以及积事件。例如,对于三个事件A,B,C,AUBUC
(或A+B+C)发生当且仅当A,B,C中至少一个发生,ANBNC(或ABC)发生当且仅当A,B,C
同时发生,等等。温故知新事件的关系与运算探究新知研究随机现象,最重要的是知道随机事件发生的
可能性大小.对随机事件发生可能性大小的度量(数值)称为事件
的概率
.事件A的概率记为:P(A)我们知道,通过试验和观察的方法可以得到一些事件的概率估计,但这种方法耗时多,而且得到
的仅是概率的近似值。能否通过建立适当的数学模
型,直接计算随机事件的概率呢?先后抛掷2枚均匀的硬币出现“一枚正面,一枚反面”的概率是多少?(正,正),(正,反),(反,正),(反,反);(正,正,正),
(正,正,反),(正,反,正),
(反,正,正),(正,反,反),(反,正,反),
(反,反,正),(反,反,反).先后抛掷3枚均匀的硬币,求出现“两个正面,
一思考个反面”的概率。探
究P=Xp=
2=2探究新知思
考:我们讨论过彩票摇号试验、抛掷二枚均匀硬
币的试验及掷一枚质地均匀骰子的试验.它们的共同特征有哪些?考察这些试验的共同特征,就是要看它们的样本点及
样本空间有哪些共性.可以发现,它们具有如下共同特征:(1)有限性:
样本空间的样本点只有有限个;(2)等可能性:每个样本点发生的可能性相等。我们将具有以上两个特征的试验称为古典概型试验,
其数学模型称为古典概率模型,简
称古典概型.课堂探究思考:考虑下面两个随机试验,如何度量事件A和B发
生的可能性大小?(1)一个班级中有18名男生、22名女生.采用抽签的方
式,从中随机选择一名学生,事件A=“抽到男生”;(2)抛掷一枚质地均匀的硬币3次,事件B=
“恰好一次正
面朝上”引入新知一般地,设试验E是古典概型,样本空间Ω包含n个样本点,事件A包含其中的k个样本点,则定义事件A的概率其中,n(A)和
n(Ω)分别表示事件A和样本空间Ω包含
的样本点个数。(1)向一个圆面内随机地投一个点,如果该点落在圆内任意一点都是等可能的,你认为是古典概型思考交流试验的所有可能的结果是无限的,故不是古典概型。吗?为什么?(2)射击运动员向一靶心进行射击,这一试验的结
果只有有限个:命中10环、命中9环、
.....命中1环
和命中0环(即不命中),你认为这是古典概率模型
吗?为什么?所有可能的结果有11个,但命中10环、9环、
....0环的
出现不是等可能的,故不是
古典概型.课堂典例例7、单选题是标准化考试的常用题型,
一般是从A、B、
C、D四个选项中选择一个正确答案。若考生掌握了考察
的内容,就能选择唯一正确的答案;假设考生不会做,
他随机的选择一个答案,问他答对的概率是多少?n(Q)=4P(M)=课堂探究思考
:在标准化的考试中也有多选题,多选题是从A、
B、C、D四个选项中选出所有正确答案(四个选项中至
少有一个选项是正确的),你认为单选题和多选题哪
种更难选对?为什么?正确答案的所有可能的结果:(1)如果只有一个正确答案是对的,则有4种;(2)如果有两个答案是正确的,则正确答案可以是AB,A
C,AD,BC,BD,CD,
共
6
种(3)如果有三个答案是正确的,则正确答案可以是ABC,ABD,ACD,BCD,
共
4
种(4)所有四个都正确,则正确答案只有1种。正确答案的所有可能结果有4+6+4+1=15种,从这15种
答案中任选一种的可能性只有1/15,因此更难猜对。123456123456723456783456789456789105678910116789101112同时掷两粒均匀的骰子,落地时向上的点数之
和有几种可能?点数之和为7的概率是多少?记A表示事件“点数之和为7”,则由表得n=36,m=6.列表法一般适
用于分
两步完
成的结
果的列
举。课堂典例例8
抛掷两枚质地均匀的骰子(标记为I
号和Ⅱ号),
观察两枚骰子分别可能出现的基本结果.(1)写出此试验的样本空间,并判断这个试验是
否为古典概型;(2)求下列事件的概率:A=“两个点数之和是5”;B=“两个点数相等”;C=“I号骰子的点数大于Ⅱ号骰子的点数”.解:
(
1)样本空间Q={(m,n)|m,n∈{1,2,3,4,5,6}}.
共有36个样本点.例8、抛掷两枚质地均匀的骰子(标记为I号和Ⅱ号),观
察两枚骰子分别可能出现的基本结果.(2)求下列事件的概率:A=“两个点数之和是5”;B=“两个点数相等”;C=“I号骰子的点数大于Ⅱ号骰子的点数”.123456123456723456783456789456789105678910116789101112课堂典例课堂探究思
考
:在上例中,为什么要把两枚骰子标上记号?
如果不给两枚骰子标记号,会出现什么情况?你能解
释其中的原因吗?如果不给两枚骰子标记号,则不能区分所抛掷出的两
个点数分别属于哪枚骰子,如抛掷出的结果是1点和2点,
有可能第一枚骰子的结果是1点,也有可能第二枚骰子的
结果是1点.这样,(1,2)和(2,1)的结果将无法区别.当不给两枚骰子标记号时,试验的样本空间Ω₁={(m,n)|m,n∈{1,2,3,4,5,6},且m≤n},
则n(Q₁)=21.其中,
事件A=
“两个点数之和是5”的结果变为A={(1,4),(2,3)},
这时课堂探究思考:同一个事件的概率,为什么会出现两个不同的
结果呢?可以发现,36个结果都是等可能的;而合并为21个可能结果时,(1,1)和(1,2)发生的可能性大小不等,
这不符合古典概型特征,所以不能用古典概型公式
计算概率,是错误的。因此课堂小结1.古典概型的特征:(1)有限性:样本空间的样本点只有有限个;(2)等可能性:每个样本点发生的可能性相等.2.古典概型的概率:一般地,设试验E是古典概型,样本空间Ω包含n个样本点,事件A包含其中的k个样本点,则定义事件A
的概率归纳总结归纳:求解古典概型问题的一般思路:(1)明确试验的条件及要观察的结果,用适当的符号
(字母、数字、数组等)表示试验的可能结果(借助图
表可以帮助我们不重不漏地列出所有的可能结果);(2)根据实际问题情境判断样本点的等可能性;(3)计算样本点总个数及事件A包含的样本点个数,
求出事件A的概率.例9
袋子中有5个大小质地完全相同的球,其中2个红球、3
个黄球,从中不放回地依次随机摸出2个球,求下列事件
的概率:(1)A=“第一次摸到红球”;(2)B=“第二次摸到红球”;(3)AB
=“两次都摸到红球”.解
:将两个红球编号为1、2,三个黄球编号为3、4、5.
第一次摸球时有5种等可能的结果,对应第一次摸球的每
个可能结果,第二次摸球时有4种等可能的结果.将两次
摸球的结果配对,组成20种等可能的结果,用下表表示.课堂典例第一次第二次123451×(1,2)(1,3)(1,4)(1,5)2(2,1)×(2,3)(2,4)(2,5)3(3,1)(3,2)×(3,4)(3,5)4(4,1)(4,2)(4,3)×(4,5)5(5,1)(5,2)(5,3)(5,4)×如果同时摸出2个球,那么事件AB的概率是多少?课堂典例课堂典例例10:从两名男生(记为B₁
和B₂
)、两名女生(记为G₁
和G₂)
中任意抽取两人.(1)分别写出有放回简单随机抽样,不放回简单随机抽样和按性别等比例分层抽样的样本空间(2)在三种抽样方式下,分别计算抽到的两人都是男生的概率.解:设第一次抽取的人记为X₁第二次抽取的人记为X₂,则可
用数组
(X₁,X₂)表示样本点.(1)根据相应的抽样方法可知:有放回简单随机抽样的样本空间为Ω₁
={(B₁
,B₁
),(B₁
,B₂
),(B₁
,G₁
),(B₁
,G₂
),(B₂
,B₁
),(B₂
,B₂
),(B₂
,G₁
),(B₂
,G₂
),(G₁
,B₁
),(G₁
,B₂
),(G₁
,G₁
),(G₁
,G₂
),(G₂
,B₁
),(G₂
,B₂
),(G₂
,G₁
),(G₂
,G₂
)}不放回简单随机抽样的样本空间为Ω₂
={(B₁
,B₂
),(B₁
,G₁
),(B₁
,G₂
),(B₂
,B₁
),(B₂
,G₁
),(B₂
,G₂
),(G₁
,B₁
),(G₁
,B₂
),(G₁
,G₂
),(G₂
,B₁
),(G₂
,B₂
),(G₂
,G₁
)}按性别等比例分层抽样,先从男生中抽取一人,再从女生中抽取一人,其样本空间为Ω₃
={(B₁
,G₁
),(B₁
,G₂
),(B₂
,G₁
),(B₂
,G₂
)}.课堂典例(2)设事件A=
“抽到两名男生”,则对于有放回简单随机抽样,A={(B₁
,B₁
),(B₁
,B₂
),(B₂
,B₁
),(B₂
,B₂
)}
且这是古典概型,因此
对于不放回简单随机抽样,A={(B₁
,B₂
),(B₂
,B₁
)},且这是古典概型,因此
按性别等比例分层抽样,不可能抽到两名男生,所以A=φ,因此P(A)=0.课堂典例解析:从4种颜色的花中任选两种种在一个花坛中,
余下2种种在另一个花坛中,有6种种法,其中红色
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