数学：253利用频率估计概率（第1课时）（人教新课标九年级的上）课件.ppt

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1、25.325.3利用频率估计概率利用频率估计概率问题提出问题提出1.1.两个事件之间的关系包括包含事件、两个事件之间的关系包括包含事件、相等事件、互斥事件、对立事件，事件相等事件、互斥事件、对立事件，事件之间的运算包括和事件、积事件，这些之间的运算包括和事件、积事件，这些概念的含义分别如何？概念的含义分别如何？若事件若事件A A发生时事件发生时事件B B一定发生，则一定发生，则 .若事件若事件A A发生时事件发生时事件B B一定发生，反之亦一定发生，反之亦然，则然，则A=B.A=B.若事件若事件A A与事件与事件B B不同时发不同时发生，则生，则A A与与B B互斥互斥.若事件若事件A A与事

2、件与事件B B有且有且只有一个发生，则只有一个发生，则A A与与B B相互对立相互对立.2.2.概率的加法公式是什么？对立事件的概率的加法公式是什么？对立事件的概率有什么关系？概率有什么关系？若事件A与事件B互斥，则 P（A+B）=P（A）+P（B）.若事件A与事件B相互对立，则 P（A）+P（B）=1.3.3.通过试验和观察的方法，可以得到一些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，操事件的概率估计，但这种方法耗时多，操作不方便，并且有些事件是难以组织试验作不方便，并且有些事件是难以组织试验的的.因此，我们希望在某些特殊条件下，因此，我们希望在某些特殊条件下，有一

3、个计算事件概率的通用方法有一个计算事件概率的通用方法.思考思考1 1：抛掷两枚质地均匀的硬币，有哪：抛掷两枚质地均匀的硬币，有哪几种可能结果？连续抛掷三枚质地均匀几种可能结果？连续抛掷三枚质地均匀的硬币，有哪几种可能结果？的硬币，有哪几种可能结果？（正，正），（正，反），（正，正），（正，反），（反，正），（反，反）；（反，正），（反，反）；（正，正，正），（正，正，反），（正，正，正），（正，正，反），（正，反，正），（反，正，正），（正，反，正），（反，正，正），（正，反，反），（反，正，反），（正，反，反），（反，正，反），（反，反，正），（反，反，反）（反，反，正），（反，反，反）.知

4、识探究（一）：基本事件知识探究（一）：基本事件 思考思考2 2：上述试验中的每一个结果都是随：上述试验中的每一个结果都是随机事件，我们把这类事件称为基本事件机事件，我们把这类事件称为基本事件.在一次试验中，任何两个基本事件是什在一次试验中，任何两个基本事件是什么关系？么关系？互斥关系互斥关系 思考思考3 3：在连续抛掷三枚质地均匀的硬币：在连续抛掷三枚质地均匀的硬币的试验中，随机事件的试验中，随机事件“出现两次正面和出现两次正面和一次反面一次反面”，“至少出现两次正面至少出现两次正面”分分别由哪些基本事件组成？别由哪些基本事件组成？思考思考4 4：综上分析，基本事件有哪两个特：综上分析，基本事

5、件有哪两个特征？征？（1 1）任何两个基本事件是互斥的；）任何两个基本事件是互斥的；（2 2）任何事件（除不可能事件）都可以）任何事件（除不可能事件）都可以表示成基本事件的和表示成基本事件的和.思考思考5 5：从字母：从字母a a，b b，c c，d d中任意取出两中任意取出两个不同字母的试验中，有哪些基本事件个不同字母的试验中，有哪些基本事件？事件？事件“取到字母取到字母a a”是哪些基本事件的是哪些基本事件的和？和？A=a，b，B=a，c，C=a，d，D=b，c，E=b，d，F=c，d；A+B+C.知识探究（二）：知识探究（二）：古典概型古典概型 思考思考1 1：抛掷一枚质地均匀的骰子有哪

6、些：抛掷一枚质地均匀的骰子有哪些基本事件？每个基本事件出现的可能性基本事件？每个基本事件出现的可能性相等吗？相等吗？思考思考2 2：抛掷一枚质地不均匀的硬币有哪：抛掷一枚质地不均匀的硬币有哪些基本事件？每个基本事件出现的可能些基本事件？每个基本事件出现的可能性相等吗？性相等吗？思考思考3 3：从所有整数中任取一个数的试验从所有整数中任取一个数的试验中，其基本事件有多少个？中，其基本事件有多少个？无数个无数个思考思考4 4：如果一次试验中所有可能出现的：如果一次试验中所有可能出现的基本事件只有有限个（有限性），且每基本事件只有有限个（有限性），且每个基本事件出现的可能性相等（等可能个基本事件出现

7、的可能性相等（等可能性），则具有这两个特点的概率模型称性），则具有这两个特点的概率模型称为古典概型为古典概型.在射击练习中，在射击练习中，“射击一射击一次命中的环数次命中的环数”是古典概型吗？为什么是古典概型吗？为什么？不是，因为命中的环数的可能性不相等不是，因为命中的环数的可能性不相等.思考思考5 5：随机抛掷一枚质地均匀的骰子是：随机抛掷一枚质地均匀的骰子是古典概型吗？每个基本事件出现的概率古典概型吗？每个基本事件出现的概率是多少？你能根据古典概型和基本事件是多少？你能根据古典概型和基本事件的概念，检验你的结论的正确性吗？的概念，检验你的结论的正确性吗？P（“1点”）=P（“2点”）=P（

8、“3点”）=P（“4点”）=P（“5点”）=P（“6点”）P（“1点”）+P（“2点”）+P（“3点”）+P（“4点”）+P（“5点”）+P（“6点”）=1.思考思考6 6：一般地，如果一个古典概型共有：一般地，如果一个古典概型共有n n个基本事件，那么每个基本事件在一次个基本事件，那么每个基本事件在一次试验中发生的概率为多少？试验中发生的概率为多少？思考思考7 7：随机抛掷一枚质地均匀的骰子，：随机抛掷一枚质地均匀的骰子，利用基本事件的概率值和概率加法公式，利用基本事件的概率值和概率加法公式，“出现偶数点出现偶数点”的概率如何计算？的概率如何计算？“出出现不小于现不小于2 2点点”的概率如何

9、计算？的概率如何计算？思考思考8 8：考察抛掷一枚质地均匀的骰子的：考察抛掷一枚质地均匀的骰子的基本事件总数，与基本事件总数，与“出现偶数点出现偶数点”、“出现不小于出现不小于2 2点点”所包含的基本事件的个所包含的基本事件的个数之间的关系，你有什么发现？数之间的关系，你有什么发现？P P（“出现偶数点出现偶数点”）=“出现偶数出现偶数点点”所包含的基本事件的个数所包含的基本事件的个数基基本事件的总数；本事件的总数；P P（“出现不小于出现不小于2 2点点”）=“出现出现不小于不小于2 2点点”所包含的基本事件的个所包含的基本事件的个数数基本事件的总数基本事件的总数.思考思考9 9：一般地，对

10、于古典概型，事件：一般地，对于古典概型，事件A A在一次试验中发生的概率如何计算？在一次试验中发生的概率如何计算？P P（A A）=事件事件A A所包含的基本事件所包含的基本事件的个数的个数基本事件的总数基本事件的总数.思考思考1010：从集合的观点分析，如果在一：从集合的观点分析，如果在一次试验中，等可能出现的所有次试验中，等可能出现的所有n n个基本事个基本事件组成全集件组成全集U U，事件，事件A A包含的包含的m m个基本事件个基本事件组成子集组成子集A A，那么事件，那么事件A A发生的概率发生的概率 P P（A A）等于什么？特别地，当）等于什么？特别地，当A=UA=U，A=A=时

11、，时，P P（A A）等于什么？）等于什么？理论迁移理论迁移 例例1 1 单选题是标准化考试中常用的单选题是标准化考试中常用的题型，一般是从题型，一般是从A A，B B，C C，D D四个选项中四个选项中选择一个正确答案如果考生掌握了考选择一个正确答案如果考生掌握了考查的内容，他可以选择唯一正确的答案，查的内容，他可以选择唯一正确的答案，假设考生不会做，他随机地选择一个答假设考生不会做，他随机地选择一个答案，问他答对的概率是多少？案，问他答对的概率是多少？0.25 例例2 2 同时掷两个骰子，计算：同时掷两个骰子，计算：（1 1）一共有多少种不同的结果？）一共有多少种不同的结果？（2 2）其中

12、向上的点数之和是）其中向上的点数之和是7 7的结果有的结果有多少种？多少种？（3 3）向上的点数之和是）向上的点数之和是5 5的概率是多少的概率是多少？36；6；1/6.例例3 3 假设储蓄卡的密码由假设储蓄卡的密码由4 4个数字个数字组成，每个数字可以是组成，每个数字可以是0 0，1 1，2 2，9 9十个数字中的任意一个十个数字中的任意一个.假设一个人完假设一个人完全忘记了自己的储蓄卡密码，问他到自全忘记了自己的储蓄卡密码，问他到自动取款机上随机试一次密码就能取到钱动取款机上随机试一次密码就能取到钱的概率是多少？的概率是多少？0.000010.00001 例例4 4 某种饮料每箱装某种饮料

13、每箱装6 6听，如果其中听，如果其中有有2 2听不合格，质检人员依次不放回从某听不合格，质检人员依次不放回从某箱中随机抽出箱中随机抽出2 2听，求检测出不合格产品听，求检测出不合格产品的概率的概率.830+830+230=0.6小结作业小结作业1.1.基本事件是一次试验中所有可能出现基本事件是一次试验中所有可能出现的最小事件，且这些事件彼此互斥的最小事件，且这些事件彼此互斥.试试验中的事件验中的事件A A可以是基本事件，也可以可以是基本事件，也可以是有几个基本事件组合而成的是有几个基本事件组合而成的.2.2.有限性和等可能性是古典概型的两个有限性和等可能性是古典概型的两个本质特点，概率计算公式

14、本质特点，概率计算公式P P（A A）=事件事件A A所包含的基本事件的个数所包含的基本事件的个数基本事件的基本事件的总数，只对古典概型适用总数，只对古典概型适用 3.3.有限性和等可能性是古典概型的两有限性和等可能性是古典概型的两个本质特点，概率计算公式个本质特点，概率计算公式P P（A A）=事事件件A A所包含的基本事件的个数所包含的基本事件的个数基本事基本事件的总数，只对古典概型适用件的总数，只对古典概型适用 作业：作业：（整数值）随机数的产生（整数值）随机数的产生古典概型古典概型问题提出问题提出 1.1.基本事件、古典概型分别有哪些基本事件、古典概型分别有哪些特点？特点？基本事件：（

15、基本事件：（1 1）任何两个基本事件是互）任何两个基本事件是互斥的；（斥的；（2 2）任何事件（除不可能事件）任何事件（除不可能事件）都可以表示成基本事件的和都可以表示成基本事件的和.古典概型：（古典概型：（1 1）试验中所有可能出现的）试验中所有可能出现的基本事件只有有限个（有限性）；基本事件只有有限个（有限性）；（2 2）每个基本事件出现的可能性相等）每个基本事件出现的可能性相等（等可能性）（等可能性）.2.2.在古典概型中，事件在古典概型中，事件A A发生的概率如发生的概率如何计算？何计算？3.3.通过大量重复试验，反复计算事件通过大量重复试验，反复计算事件发生的频率，再由频率的稳定值估

16、计概发生的频率，再由频率的稳定值估计概率，是十分费时的率，是十分费时的.对于实践中大量非古对于实践中大量非古典概型的事件概率，又缺乏相关原理和典概型的事件概率，又缺乏相关原理和公式求解公式求解.因此，我们设想通过计算机模因此，我们设想通过计算机模拟试验解决这些矛盾拟试验解决这些矛盾.P P（A A）=事件事件A A所包含的基本事件所包含的基本事件的个数的个数基本事件的总数基本事件的总数.探究探究1 1：随机数的产生随机数的产生 思考思考1 1：对于某个指定范围内的整数，每：对于某个指定范围内的整数，每次从中有放回随机取出的一个数都称为次从中有放回随机取出的一个数都称为随机数随机数.那么你有什么

17、办法产生那么你有什么办法产生1 12020之之间的随机数间的随机数.抽签法抽签法思考思考2 2：随机数表中的数是：随机数表中的数是0 09 9之间的随之间的随机数，你有什么办法得到随机数表？机数，你有什么办法得到随机数表？我们可以利用计算器产生随机数，其我们可以利用计算器产生随机数，其操作方法见教材操作方法见教材P130P130及计算器使用说及计算器使用说明书明书.我们也可以利用计算机产生随机数，我们也可以利用计算机产生随机数，（1 1）选定）选定AlAl格，键人格，键人“RANDBETWEENRANDBETWEEN（0 0，9 9）”，按，按EnterEnter键，则在此格中键，则在此格中的

18、数是随机产生数；的数是随机产生数；（2 2）选定）选定AlAl格，点击复制，然后选定要格，点击复制，然后选定要产生随机数的格，比如产生随机数的格，比如A2A2至至A100A100，点击，点击粘贴，则在粘贴，则在A1A1至至A100A100的数均为随机产生的数均为随机产生的的0 09 9之间的数，这样我们就很快就得之间的数，这样我们就很快就得到了到了100100个个0 09 9之间的随机数，相当于做之间的随机数，相当于做了了100100次随机试验次随机试验.用用ExcelExcel演示演示:思考思考3 3：若抛掷一枚均匀的骰子：若抛掷一枚均匀的骰子3030次，如次，如果没有骰子，你有什么办法得到

19、试验的果没有骰子，你有什么办法得到试验的结果？结果？用用ExcelExcel演示，由计算器或计算机产生演示，由计算器或计算机产生3030个个1 16 6之间的随机数之间的随机数.思考思考4 4：若抛掷一枚均匀的硬币：若抛掷一枚均匀的硬币5050次，如次，如果没有硬币，你有什么办法得到试验的果没有硬币，你有什么办法得到试验的结果？结果？用用ExcelExcel演示，记演示，记1 1表示正面朝上，表示正面朝上，0 0表表示反面朝上，由计算器或计算机产生示反面朝上，由计算器或计算机产生5050个个0 0，1 1两个随机数两个随机数.思考思考5 5：一般地，如果一个古典概型的基：一般地，如果一个古典概

20、型的基本事件总数为本事件总数为n n，在没有试验条件的情况，在没有试验条件的情况下，你有什么办法进行下，你有什么办法进行m m次实验，并得到次实验，并得到相应的试验结果？相应的试验结果？将将n n个基本事件编号为个基本事件编号为1 1，2 2，n n，由，由计算器或计算机产生计算器或计算机产生m m个个1 1n n之间的随之间的随机数机数.思考思考6 6：如果一次试验中各基本事件不都：如果一次试验中各基本事件不都是等可能发生，利用上述方法获得的试是等可能发生，利用上述方法获得的试验结果可靠吗？验结果可靠吗？探究（二）：随机模拟方法探究（二）：随机模拟方法 思考思考1 1：对于古典概型，我们可以

21、将随机对于古典概型，我们可以将随机试验中所有基本事件进行编号，利用计试验中所有基本事件进行编号，利用计算器或计算机产生随机数，从而获得试算器或计算机产生随机数，从而获得试验结果验结果.这种用计算器或计算机模拟试这种用计算器或计算机模拟试验的方法，称为随机模拟方法或蒙特卡验的方法，称为随机模拟方法或蒙特卡罗方法（罗方法（Monte CarloMonte Carlo）.你认为这种方你认为这种方法的最大优点是什么？法的最大优点是什么？不需要对试验进行具体操作，可以广不需要对试验进行具体操作，可以广泛应用到各个领域泛应用到各个领域.思考思考2 2：用随机模拟方法抛掷一枚均匀的：用随机模拟方法抛掷一枚均

22、匀的硬币硬币100100次，那么如何统计这次，那么如何统计这100100次试验次试验中中“出现正面朝上出现正面朝上”的频数和频率的频数和频率.除了计数统计外，我们也可以利用计算除了计数统计外，我们也可以利用计算机统计频数和频率，用机统计频数和频率，用ExcelExcel演示演示.（1 1）选定）选定C1C1格，键人频数函数格，键人频数函数“FREQUENCYFREQUENCY（AlAl：A100A100，0.5)0.5)”，按，按EnterEnter键，则此格中的数是统计键，则此格中的数是统计AlAl至至Al00Al00中比中比0.50.5小的数的个数，即小的数的个数，即0 0出现的频数，出现

23、的频数，也就是反面朝上的频数；也就是反面朝上的频数；（2 2）选定）选定DlDl格，键人格，键人“1-C11-C11OO1OO”，按，按EnterEnter键，在此格中的数是这键，在此格中的数是这100100次次试验中出现试验中出现1 1的频率，即正面朝上的频率的频率，即正面朝上的频率思考思考3 3：把抛掷两枚均匀的硬币作为一次：把抛掷两枚均匀的硬币作为一次试验，则一次试验中基本事件的总数为试验，则一次试验中基本事件的总数为多少？若把这些基本事件数字化，可以多少？若把这些基本事件数字化，可以怎样设置？怎样设置？可以用可以用0 0表示第一枚出现正面，第二表示第一枚出现正面，第二枚出现反面，枚出现

24、反面，1 1表示第一枚出现反面，第表示第一枚出现反面，第二枚出现正面，二枚出现正面，2 2表示两枚都出现正面，表示两枚都出现正面，3 3表示两枚都出现反面表示两枚都出现反面.思考思考4 4：用随机模拟方法抛掷两枚均匀的：用随机模拟方法抛掷两枚均匀的硬币硬币100100次，如何估计出现一次正面和一次，如何估计出现一次正面和一次反面的概率？次反面的概率？用频率估计概率，用频率估计概率，ExcelExcel演示演示.知识迁移知识迁移 例例1 1 利用计算机产生利用计算机产生2020个个1 1100100之间之间的取整数值的随机数的取整数值的随机数.例例2 2 天气预报说，在今后的三天中，天气预报说，

25、在今后的三天中，每一天下雨的概率均为每一天下雨的概率均为40%40%，用随机模，用随机模拟方法估计这三天中恰有两天下雨的概拟方法估计这三天中恰有两天下雨的概率约是多少？率约是多少？要点分析：要点分析：（1 1）今后三天的天气状况是随机的，）今后三天的天气状况是随机的，共有四种可能结果，每个结果的出现共有四种可能结果，每个结果的出现不是等可能的不是等可能的.（2 2）用数字）用数字1 1，2 2，3 3，4 4表示下雨，数表示下雨，数字字5 5，6 6，7 7，8 8，9 9，0 0表示不下雨，体现表示不下雨，体现下雨的概率是下雨的概率是40%.40%.（3 3）用计算机产生三组随机数，代表）用

26、计算机产生三组随机数，代表三天的天气状况三天的天气状况.（4 4）产生）产生3030组随机数，相当于做组随机数，相当于做3030次次重复试验，以其中表示恰有两天下雨的重复试验，以其中表示恰有两天下雨的随机数的频率作为这三天中恰有两天下随机数的频率作为这三天中恰有两天下雨的概率的近似值雨的概率的近似值.Excel.Excel演示演示 （5 5）据有关概率原理可知，这三天中）据有关概率原理可知，这三天中恰有两天下雨的概率恰有两天下雨的概率P=3P=30.420.420.6=0.288.0.6=0.288.例例3 3 掷两粒骰子，计算出现点数之掷两粒骰子，计算出现点数之和为和为7 7的概率，利用随机

27、模拟方法试验的概率，利用随机模拟方法试验200200次，计算出现点数之和为次，计算出现点数之和为7 7的频率，的频率，并分析两个结果的联系和差异并分析两个结果的联系和差异.小结作业小结作业1.1.用计算机或计算器产生的随机数，是用计算机或计算器产生的随机数，是依照确定的算法产生的数，具有周期性依照确定的算法产生的数，具有周期性（周期很长），这些数有类似随机数的（周期很长），这些数有类似随机数的性质，但不是真正意义上的随机数，称性质，但不是真正意义上的随机数，称为伪随机数为伪随机数.2.2.随机模拟方法是通过将一次试验所有随机模拟方法是通过将一次试验所有等可能发生的结果数字化，由计算机或等可能发生的结果数字化，由计算机或计算器产生的随机数，来替代每次试验计算器产生的随机数，来替代每次试验的结果，其基本思想是用产生整数值随的结果，其基本思想是用产生整数值随机数的频率估计事件发生的概率，这是机数的频率估计事件发生的概率，这是一种简单、实用的科研方法，在实践中一种简单、实用的科研方法，在实践中有着广泛的应用有着广泛的应用.作业：作业：