2021年新教材高中数学第10章概率 学案新人教A版必修第二册.pdf
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1、第 十 章 概 率1 0.1 随机事件与概率10.1.1有限样本空间与随机事件 目标1.了解样本空间、随机事件的含义;2.了解必然事件、不可能事件的含义.重点样本空间与各种事件概念的理解.难点样本空间、随机事件的含义.要点整合夯基础知识点 事件的有关概念 填一填1 .事件的分类(1)我们把随机试验E的每个可能的基本结果称为样本点.(2)全体样本点的集合称为试验E的样本空间,如果一个随机试验有n个可能的结果W2,Wn,则称样本空间。=卬”卬2,为有限样本空间.(3)样本空间Q的子集称为随机事件,简称事件;只包含一个样本点的事件称为魅事件.(4)Q作为自身的子集,包含了所有的样本点,在每次试验中总
2、有一个样本点发生,所以。总会发生,我们称Q为必然事件.(5)空集。不包含任何样本点,在每次试验中都不会发生,我们称。为不可能事件.2 .对事件分类的两个关键点(1)条件:在条件S下事件发生与否是与条件相对而言的,没有条件,无法判断事件是否发生.(2)结果发生与否:有时结果较复杂,要准确理解结果包含的各种情况.答一答随机试验有哪些特点?提示:(1)试验可以在相同条件下重复进行;(2)试验的所有可能结果是明确可知的,并且不止一个;(3)每次试验总是恰好出现这些结果中的一个,但事先不能确定出现哪一个结果.典例讲练破题型类 型 一 样 本 点 的 确 定 例1 在一个不透明的口袋中装有大小相同标号不同
3、的5张卡片,其中3张红色,2张白色.(1)从中一次摸出两张卡片,此试验共有多少个样本点?(2)从中先后各取一张卡片(每次取后立即放回),此试验共有多少个样本点?分析(1)一次摸出两张卡片,这两张卡片是没有顺序的,是无序问题:(2)先后各取一张卡片,则这两张卡片是有顺序的,前后是有区别的.解 不妨记3张红色卡片为1,2,3号,2张白色卡片为4,5号.(1)“从中一次摸出两张卡片”,无顺序,故这个试验中等可能出现的结果有1 0种,分别为(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5)(其中(1,2)表示摸到1号、2号卡片),故共
4、有1 0个样本点.(2)“从中先后各取一张卡片(每次取后立即放回)”,有顺序,故这个试脸中的样本点有2 5个.通法提炼试验结果的有序与无序是确定样本点时要考虑的重要因素,所以要认真阅读题干中的关键词,判断是否要考虑顺序问题.变式训练1 从含有两件正品0,4 2和一件次品bi的3件产品中每次任取1件,连续取两次.(1)当不放回抽取时,写出样本空间g;(2)当放回抽取时,写出样本空间。2.解:(1)。1=(0,02),(。1,b),(a2,).(2)0 2=(G,a),a,。2),3,bl),(念,。1),(。2,(。2,仇),(,G),(历,。2),(历,).类型二 样本空间的分析 例2 将一枚
5、骰子先后抛掷两次,贝I:(1)一共有几个样本点?(2)“出现的点数之和大于8”包含几个样本点?分析 根据事件的特点列举即可.解 方法1:(列举法):(1)用(x,y)表示结果,其中x表示骰子第1次出现的点数,y表示骰子第2次出现的点数,则试验的样本空间。=(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5
6、),(5,6),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6),共 3 6 个样本点.(2)“出现的点数之和大于8”包含以下1 0个样本点:(3,6),(4,5),(4,6),(5,4),(5,5),(5,6),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6).方法2:(列表法):如图所示,坐标平面内的数表示相应两次抛掷后出现的点数的和,样本点与所描点一一对应.654321第:次抛掷后向上的点数9、8787676512n1O111A67765654543432o 1 2 3 4 5 6第次抛掷后向上的点数(1)由图知,样本点总数为3 6.(2)“点数之和大于8”包含1 0
7、个样本点(已用虚线圈出).方法3:(树状图法):一枚骰子先后抛掷两次的所有可能结果用树状图表示.如图所示:(1)由图知,共36个样本点.(2)“点数之和大于8”包含1 0个样本点(已用“V标出).4通法提炼样本点个数的三个探求方法(1)列举法:把试验的全部结果一一列举出来.此方法适合于较为简单的试验问题.(2)列表法:将样本点用表格的方式表示出来,通过表格可以弄清样本点的总数,以及要求的事件所包含的样本点个数.列表法适用于较简单的试验问题,样本点个数较多的试验不适合用列表法.(3)树状图法:树状图法是使用树状的图形把样本点列举出来的一种方法,树状图法便于分析样本点间的结构关系,对于较复杂的问题
8、,可以作为一种分析问题的主要手段,树状图法适用于较复杂的试验问题.变式训练2 一个口袋内装有大小相同的5个球,其中3个白球,2个黑球,从中一次摸出2个球.(1)共有多少个样本点?(2)2个都是白球包含几个样本点?解:方法1:(1)采用列举法.分别记白球为1,2,3号,黑球为4,5号,则有以下样本点:(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5),共 1 0 个(其中(1,2)表示摸到 1 号、2 号).(2)“2个都是白球”包含(1,2),(1,3),(2,3)三个样本点.方法2:(1)采用列表法.设5个 球 的 编 号
9、分 别 为 其 中a,b,c为白球,d,e为黑球.列表如下:abcdea(a,b)(a,c)(a,d)(a,e)b(b,a)(,c)(b,d)(6,e)c(C,Q)(c,b)(c,)(c,e)d(d,a)(d,b)(d,c)(d,e)e(e,a)(e,b)(e,c)(e,d)由于每次取2个球,因此每次所得的2个球不相同,而事件(幻a)与(a,b)是相同的事件,故 共 有1 0个样本点.(2)“2个 都 是 白球”包含(叫力),(,c),(a,c)三个样本点.课堂达标练经典1 .某校高一年级要组建数学、计算机、航空模型三个兴趣小组,某学生只选报其中的2个,则样本点共有(C )A.1个 B.2个
10、C.3个 D.4个解析:该生选报的所有可能情况是:数学和计算机、数学和航空模型、计算机和航空模型,所以样本点有3个.2.在8件同类产品中,有5件正品,3件次品,从中任意抽取4件,下列事件中的必然 事 件 是(D )A.4件都是正品B.至少有一件次品C.4件都是次品D.至少有一件正品解析:抽取4件中至多3件次品,即至少有一件正品.选D.3 .先后抛掷均匀的1 分、2分硬币各一枚,观察落地后硬币的正、反面情况,则下列事件包含3个样本点的是(A )A.“至少一枚硬币正面向上”B.“只有一枚硬币正面向上”C.“两枚硬币都是正面向上”D.“两枚硬币一枚正面向上,另一枚反面向上”解析:“至少一枚硬币正面向
11、上”包 括“1 分正面向上,2分正面向下”“1 分正面向下,2分正面向上”“1 分、2分都正面向上”三个样本点.故选A.4 .抛掷两枚骰子,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数的差为X,则“X 4”表示试验的结果为(C )A.第一枚为5点,第二枚为1 点B .第一枚为5或 6点,第二枚为I点C.第一枚为6点,第二枚为1 点D.第一枚为1 点,第二枚为6点解析:抛掷两枚骰子各一次,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数的差为X,所以“X 4 即 X=5”表示的试脸结果为“第一枚为6点,第二枚为1 点”.5 .设集合 M=1,2,3,4,aM,b&M,(a,b)是一个样本点.(1)写
12、出试验的样本空间.(2)用集合表示事件=a+6=5”包含的样本点.解:这个试验的样本空间为 2=(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4).(2)M=(1,4),(2,3),(3,2),(4,1).0_Hn课堂小结一本课须掌握的问题必然事件是在一定条件下必然会发生的事件,其概率为1,而不可能事件正相反,其概率为0:必然事件与不可能事件都是随机事件的极端情形.10.1.2事件的关系和运算 目标 1.了解事件的关系与运算;2.理解互斥事件、对立事件的概
13、念.重点1事件的关系、运算.难点事件关系的判定.要点整合夯基础 填一填知识点 事件的关系与运算定义表示法图示包含关系一般地,对于事件4 与事件3,若事件月发生,事件8 一定发生,我们就称事件 3 包含事件4(或事件4 包含于事件3)B 3 4(或A Q B)事件的关系与运算并事件一般地,事件4 与事件8至少有一个发生,这 样的一个事件中的样本点或者在事件4 中,或者在事件8 中,我们称这个事件为事件4 与事件8 的并事件(或和事件)4 U 3(或A+B)交事件一般地,事件4 与事件B同时发生,这样一个事件中的样本点既在事件力中,也在事件B 中,我们称这样的一个事件为事件 4 与事件8 的交事件
14、(或积事件)4 G B(或AB)事件互斥若A Cl B是一个不可能事佳,则称事件4与事件8互斥(或互不相容)若 4 G 4=0,则4与B互斥0事件对立一般地,如果事件4和事件8在任何一次试验中有且仅有一个发生,那么称事件4与事件区互为对立若 A G 3=0,且 4 U B=,则A与3对立C Z D 答一答1.下列说法正确吗?(1)在掷骰子的试验中,出现1 点 U 出现的点数为奇数;(2)不可能事件记作。,显然C 20(C 是任一事件);(3)事件A 也包含于事件A,即A.提示:(1)(2)(3)的说法都正确,研究事件的关系可以类比集合间的关系.2.并事件、交事件和集合的并集、交集意义一样吗?提
15、示:并事件、交事件和集合的并集、交集的意义一样.例如,并事件包含三种情况:事件A 发生,事件8 不发生:事件4 不发生,事件8 发生;事件4,B 同时发生,即事件4,B 中至少有一个发生.3.事件A 与事件B 互斥的含义是什么?提示:事件A 与事件B 互斥的含义是:事件A 与事件8 在任何一次试验中都不会同时发生.4.互斥事件与对立事件的关系是怎样的?提示:互斥事件不一定是对立事件,对立事件一定是互斥事件.典例讲练破题型类 型 一 事 件 关 系 的 判 断 例 I J 从 4 0 张扑克牌(红桃、黑桃、方块、梅花,点数从110各 1 张)中,任取一张.(1)“抽出红桃”与“抽出黑桃”;(2)
16、“抽出红色牌”与“抽出黑色牌”;(3)“抽出的牌点数为5 的倍数”与“抽出的牌点数大于9”.判断上面给出的每对事件是否为互斥事件,是否为对立事件,并说明理由.分析 要判断两个事件是不是互斥事件,只需要分别找出各个事件包含的所有结果,看它们之间能不能同时发生.在互斥的前提下,看两个事件的并事件是否为必然事件,从而可判断是否为对立事件.解(1)是互斥事件,不是对立事件.理由是:从4 0张扑克牌中任意抽取1张,“抽出红桃”和“抽出黑桃”是不可能同时发生的,所以是互斥事件.同时,不能保证其中必有一个发生,这是由于还可能抽出“方块”或 者“梅花”,因此,二者不是对立事件.(2)既是互斥事件,又是对立事件
17、.理由是:从4 0张扑克牌中,任意抽取1张,“抽出红色牌”与“抽出黑色牌”,两个事件不可能同时发生,但其中必有一个发生,所以它们既是互斥事件,又是对立事件.(3)不是互斥事件,也不是对立事件.理由是:从4 0张扑克牌中任意抽取1张,“抽出的牌点数为5的倍数”与“抽出的牌点数大于9”这两个事件可能同时发生,如抽得牌点数为1 0,因此,二者不是互斥事件,当然不可能是对立事件.通法提炼互斥事件、对立事件的判断方法(1)利用基本概念互斥事件不可能同时发生;对立事件首先是互斥事件,且一次试验中必有一个要发生.(2)利用集合观点设事件4与B所含的结果组成的集合分别是A,B.若事件4与8互斥,则集合A 0
18、8=。;若事件A与B对立,则集合A H 8=。且A U8=0.变式训练1从装有5个红球和3个白球的口袋内任取3个球,那么下列各对事件中,互斥而不对立的是(D)A.至少有一个红球与都是红球B.至少有一个红球与都是白球C.至少有一个红球与至少有一个白球D.恰有一个红球与恰有两个红球解析:根据互斥事件与对立事件的定义判断.A中两事件不是互斥事件,事 件”三个球都是红球”是两事件的交事件;B中两事件是对立事件;C中两事件能同时发生,如 恰有一个红球和两个白球”,故不是互斥事件;D中两事件是互斥而不对立事件.类型二 事件的运算 例2掷一枚骰子,下列事件:A=出现奇数点”,B=出现偶数点,C=”点数小于3
19、,D=”点数大于2”,E=点数是3 倍数”.求:(l)A n,BC-.(2)A U f i,B+C;(3)记万为事件”的对立事件,求 万,A C,万 UC,万+石.分析 利用事件间运算的定义.列出同一条件下的试验所有可能出现的结果,分析并利用这些结果进行事件间的运算.解(1)A D B=0,BC=2.(2)A U B=1,2 3 4,5,6 ,8+C=1,2,4,6 .O)-0 =1,2 ;T C=f i C=2 :B U C=A U C=1,2,3,5 ;D+T=1,2,4,5 .通法提炼进行事件的运算时,一是要紧扣运算的定义;二是要全面考查同一条件下的试验可能出现的全部结果,必要时可利用V
20、e n n 图或列出全部的试验结果进行分析.变式训练2 盒子里有6个红球,4个的白球,现从中任取3个球,设事件4=3 个球中有,1 个红球,2个白球,事件B=3 个球中有2个红球,1 个白球,事件C=3 个球中至少有1个红球,事件E=3 个红球,那么事件C与 4,8,E 的运算关系是(B )A.C=(A C B)U EB.C=A U BU EC.C=(A U B)Q ED.ACtB O E解析:由题意可知C=A U B U E.课堂达标练经典1.某人打靶时,连续射击两次,事 件“至少有一次中靶”的互斥事件是(C )A.至多有一次中靶B.两次都中靶C.两次都不中靶D.只有一次中靶解析:”至少有一
21、次中靶”与“两次都不中靶”为互斥事件,同时,也是对立事件.2.如果事件A,8互斥,那么(B )A.A U B是必然事件B.A 的对立事件与B的对立事件的和事件是必然事件C.A 的对立事件与B的对立事件是互斥事件D.A 的对立事件与B的对立事件不是互斥事件解析:A 与 B有两种情况,一种是互斥不对立,另一种是A 与 8是对立事件,要分类讨论.3.从1,2,3,,7这7个数中任取两个数,其中:恰有一个是偶数和恰有一个是奇数;至少有一个是奇数和两个都是奇数;至少有一个是奇数和两个都是偶数;至少有一个是奇数和至少有一个是偶数.上述事件中,是对立事件的是(C)A.B.C.D.解析:中“至少有一个是奇数”
22、即“两个奇数或一奇一偶”,而 从17中任取两个数根据取到数的奇偶性可认为共有三件事件:”两个都是奇数”“一奇一偶”“两个都是偶数”,故“至少有一个是奇数”与“两个都是偶数”是对立事件,易知其余都不是对立事件.4.现有语文、数学、英语、物理和化学共5本书,从中任取1本,记取到语文、数学、英语、物理、化学书分别为事件A、B、C、D、E,则事件“取出的是理科书”可记为B U D U E.解析:由题意可知事件“取到理科书”的可记为BUDUE.5.用红、黄、蓝三种不同的颜色给大小相同的三个圆随机涂色,每个圆只涂一种颜色.设 事 件A=三个圆的颜色全不相同,事件8=“三个圆的颜色不全相同”,事件C=其中两
23、个圆的颜色相同,事件。=”三个圆的颜色全相同”.(1)写出试验的样本空间;(2)用集合的形式表示事件4,B,C,D;(3)事件B与事件C有什么关系?事件4和B的交事件与事件D有什么关系?解:(1)用数组(a,b,c)表示可能的结果,a,b,c分别表示三个圆所涂的颜色,则试验的样本空间Q=(红,红,红),(黄,黄,黄),(蓝,蓝,蓝),(红,红,黄),(红,红,蓝),(蓝,蓝,红),(篮,蓝,黄),(黄,黄,红),(黄,黄,蓝),(红,黄,蓝).(2)A=(红,黄,蓝),B=(红,红,黄),(红,红,蓝),(蓝,篮,红),(蓝,蓝,黄),(黄,黄,红),(黄,黄,蓝),(红,黄,蓝),C=(红,
24、红,黄),(红,红,篮),(蓝,蓝,红),(蓝,蓝,黄),(黄,黄,红),(黄,黄,蓝),。=(红,红,红),(黄,黄,黄),(蓝,蓝,蓝).(3)由(2)可知CUB,AD B=A,4与。互斥,所以事件B包含事件C,事件4和8的交事件与事件。互斥.ill _课堂小结本课须掌握的问题概率论与集合论之间的对应关系记号概率论集合论n样本空间,必然事件全集0不可能事件空集0)样本点元素A随机事件子集AA 的对立事件1的补集A Q BA 出现必然导致3出现4是8的子集A=B事件4与事件8相等集合4与集合8相等A U B事件A 与事件B 的和集合4与集合8的并集A n B事件A 与事件B 的积集合4与集合
25、B的交集A3=0事件4与3互不相容4与8两集合中没有相同的元素10.1.3古典概型 目标1.理解古典概型及其概率计算公式;2.会用列举法计算一些随机事件所含的样本点个数及事件发生的概率;3.掌握利用概率的性质求古典概型的概率的方法.重点古典概型的概率及其概率计算.难点应用列举法求古典概型的概率.要点整合夯基础知识点 古典概型 填一填1.古典概型的特点有限性:试验的样本空间的样本点只有直限个;等可能性:每个样本点发生的可能性相等.2 .古典概型的概率公式a/r r 事件A 包含的样本方个数对任何事件A,P(A)一样本空间。包含的样本点个数.【答一答I1.在区间 2 0 13,2 0 14 上任取
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