数学新教材高一下人教A版必修第二册10.1.3 古典概型
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3.要区别好“有放回抽取”和“无放回抽取”的概率不同.若无特殊说明,“无放 回抽取”应为一次取出相应的元素,在求解对应的样本点总个数时要注意对事 件性质的确认,一次取出的元素之间无顺序的差异性.而“无放回抽取”中的 “逐个抽取”,取出的结果则有先后顺序之分.
(2)若从亚洲国家和欧洲国家中各任选1个,求这2个国家包括A1但不包括B1的概率. 解 从亚洲国家和欧洲国家中各任选1个,其一切可能的结果组成的样本 点有: (A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A2,B1),(A2,B2),(A2,B3),(A3,B1), (A3,B2),(A3,B3),共9个. 包括A1但不包括B1的事件所包含的样本点有: (A1,B2),(A1,B3),共 2 个,则所求事件的概率为 p=29.
课堂小结
1.古典概型是一种最基本的数学模型.解题时要紧紧抓住古典概型的两个基本特 征,即有限性和等可能性.在应用公式 P(A)=nk时,关键是正确理解随机事件和 样本点的关系,事件和样本空间的关系,从而求出 k,n.
2.求某个随机事件 A 包含的样本点个数和试验中样本点的总数常用的方法是列举 法(画树状图或列表),注意做到不重不漏.
2.袋中装有标号分别为1,3,5,7的四个相同的小球,从中取出两个,下列事件
不是基本事件的是( D )
A.取出的两球标号为3和7 B.取出的两球标号的和为4 C.取出的两球的标号都大于3 D.取出的两球的标号的和为8 解析 取出的两球的标号的和为8包括取出的两球的标号为1和7或3和5两个样 本点.
2.古典概型的定义 实验具有如下特征: (1)有限性:样本空间的样本点只有有限个. (2)等可能性:每个样本点产生的可能性相等. 我们将具有以上两个特征的实验称为古典概型实验,其数学模型称为古典概率 模型,简称古典概型.
3.古典概型的概率计算公式
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 k 个样本点,则定义事件 A 的概率 P(A)=__nk__=nn((ΩA)),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.
题型二 古典概型的概率计算
【例2】 某旅游爱好者计划从3个亚洲国家A1,A2,A3和3个欧洲国家B1,B2,B3
中选择2个国家去旅游.
(1)若从这6个国家中任选2个 ,求这2个国家都是亚洲国家的概率; 解 (1)由题意知,从6个国家中任选两个国家,其一切可能的结果组成的 样本点有: (A1,A2),(A1,A3),(A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A2,A3),(A2,B1), (A2,B2),(A2,B3),(A3,B1),(A3,B2),(A3,B3),(B1,B2),(B1,B3), (B2,B3),共15个. 所选两个国家都是亚洲国家的事件所包含的样本点有: (A1,A2),(A1,A3),(A2,A3),共3个, 则所求事件的概率为 p=135=15.
(2)如果将“每次取出后不放回”这一条件换成“每次取出后放回”,则 取出的两件产品中恰有一件次品的概率是多少?
解 有放回地连续取出两件,其一切可能的结果组成的样本空间Ω={(a1, a1),(a1,a2),(a1,b1),(a2,a1),(a2,a2),(a2,b1),(b1,a1),(b1,a2), (b1,b1)},共9个样本点. 用B表示“恰有一件次品”这一事件,则B={(a1,b1),(a2,b1),(b1,a1), (b1,a2)}. 事件 B 由 4 个样本点组成,所以 P(B)=49.
【训练3】 从含有两件正品a1,a2和一件次品b1的3件产品中每次任取一件,每 次取出后不放回,连续取两次. (1)求取出的两件产品中恰有一件次品的概率; 解 每次取一件,取后不放回地连续取两次,其一切可能的结果组成的样本空 间Ω={(a1,a2),(a1,b1),(a2,a1),(a2,b1),(b1,a1),(b1,a2)},其中小括号 内左边的字母表示第一次取出的产品,右边的字母表示第二次取出的产品.Ω由6 个样本点组成,这些样本点的出现是等可能的.用A表示“取出的两件中,恰好 有一件次品”这一事件,则A={(a1,b1),(a2,b1),(b1,a1),(b1,a2)}. 事件 A 由 4 个样本点组成,所以 P(A)=46=32.
题型三 较复杂古典概型的概率
【例3】 某饮料公司对一名员工进行测试以便确定其考评级别.公司准备了两种 不同的饮料共5杯,其颜色完全相同,并且其中3杯为A饮料,另外2杯为B饮料. 公司要求此员工一一品尝后,从5杯饮料中选出3杯A饮料.若该员工3杯都选对, 则评为优秀;若3杯选对2杯,则评为良好;否则评为及格.假设此人对A和B两 种饮料没有鉴别能力. (1)求此人被评为优秀的概率; 解 将5杯饮料编号为1,2,3,4,5,编号1,2,3表示A饮料,编号4,5 表示B饮料,则从5杯饮料中选出3杯的所有可能情况为(1,2,3),(1,2, 4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5), (2,4,5),(3,4,5),共有10种. 令D表示此人被评为优秀的事件,E表示此人被评为良好及以上的事件,则
(1)D 中含有(1,2,3),共 1 个样本点,故 P(D)=110.
(2)求此人被评为良好及以上的概率. 解 E 中共含有(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(2,3, 4),(2,3,5),共 7 个样本点,故 P(E)=170.
思维升华
解古典概型问题时,要牢牢抓住它的两个特点和其计算公式,但是这类问题的 解法多样,技能性强,在解决此类题时需要注意以下问题: (1)实验必须具有古典概型的两大特征—有限性和等可能性. (2)计算样本点的数目时,要做到不重不漏,常借助坐标系、表格及树状图等列 出所有样本点.
解析 从 1,2,3 中任取两个数字,所有可能的样本点有:(1,2),(1,3),(2,
3),共 3 个,其中事件 A 含有两个样本点,故 P(A)=23.
2
课堂互动
题型剖析
题型一 古典概型的判断
【例1】 袋中有大小相同的5个白球,3个黑球和3个红球,每球有一个区分于其 它球的编号,从中摸出一个球. (1)有多少种不同的摸法?若以球的编号为样本点建立概率模型,则该模型是不 是古典概型? 解 由于共有11个球,且每个球有不同的编号,故共有11种不同的摸法. 又因为所有球大小相同,因此每个球被摸中的可能性相等. 故以球的编号为样本点的概率模型为古典概型.
显然这三个样本点出现的可能性不相等, 所以以颜色为样本点的概率模型不是古典概型.
思维升华
(1)一个实验是否为古典概型,在于是否具有两个特征:有限性和等可能性. (2)求样本点主要是利用列举法,也可以借助图表和树状图的直观性,避免重复 和遗漏.
【训练1】 下列实验是古典概型的是( C ) A.口袋中有2个白球和3个黑球,从中任取一球,样本点为{取中白球}和 {取中黑球} B.在区间[-1,5]上任取一个实数x,使x2-3x+2>0 C.抛一枚质地均匀的硬币,视察其出现正面或反面 D.某人射击中靶或不中靶 解析 选项A与D中,每一个样本点产生的可能性不相等,不是古典概型. 选项B中,样本空间的样本点是无限个,不是古典概型.只有C项,样本点 只有两个,且每一个样本点产生是等可能的,是古典概型.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.思考辨析,判断正误 (1)任何一个事件都是一个样本点.( × ) (2)古典概型中每一个样本点出现的可能性相等.( √ ) (3)古典概型中样本点只有有限个.( √ ) (4)古典概型中的任何两个样本点都是互斥的.( √ ) 提示 根据古典概型的定义,(2)(3)(4)正确,对于(1)中,一个事件可能包 含多个样本点,(1)不正确.
(2)若以球的颜色为样本点,则有多少个样本点?以这些样本点建立概率模型, 该模型是不是古典概型?
解 由于11个球共有3种颜色,因此共有3个样本点,分别记为A=“摸到白 球”,B=“摸到黑球”,C=“摸到红球”. 因为所有球大小相同,所以一次摸球每个球被摸中的可能性均为111. 因为白球有 5 个,所以一次摸球摸中白球的可能性为151. 同理可知,摸中黑球、红球的可能性均为131.
思维升华
(1)判断试验的事件是否是古典概型,并用字母表示所求事件(如事件 A); (2)求出样本点总数 n 和事件 A 所包含的样本点个数 k; (3)用公式 P(A)=nk求出事件 A 发生的概率.
【训练2】 从1,2,3,4,5这5个数字中任取三个不同的数字,求下列 事件的概率: (1)事件A=“三个数字中不含1和5”; 解 这个实验样本空间Ω={(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4), (1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5)},所 以样本点总数n=10. (1)因为事件A={(2,3,4)},
3.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
C.3个
D.4个
解析 该生选报的所有可能情况有:(数学,计算机),(数学,航空模型),(计
算机,航空模型),所以样本点有3个.
2 4.从1,2,3中任取两个数字,设取出的数字含有2为事件A,则P(A)=_____3___.
第十章
10.1.3 古典概型
课标要求
结合具体实例理解古典概型,能计算古典概型中简单随机事件的概率.
素养要求
通过具体实例的探究理解古典概型,发展数学抽象及数学运算素养.
1
课前预习
知识探究
1.概率 对随机事件产生可能性大小的__度__量__(_数__值__)___称为事件的概率.事件A的 概率用____P_(_A_)___表示.
所以事件A包含的样本点数m=1. 所以 P(A)=mn =110.
(2)事件B=“三个数字中含1或5”.
解 因为事件B={(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3, 5),(1,4,5),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5)}, 所以事件B包含的样本点数m=9. 所以 P(B)=mn =190.
(2)若从亚洲国家和欧洲国家中各任选1个,求这2个国家包括A1但不包括B1的概率. 解 从亚洲国家和欧洲国家中各任选1个,其一切可能的结果组成的样本 点有: (A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A2,B1),(A2,B2),(A2,B3),(A3,B1), (A3,B2),(A3,B3),共9个. 包括A1但不包括B1的事件所包含的样本点有: (A1,B2),(A1,B3),共 2 个,则所求事件的概率为 p=29.
课堂小结
1.古典概型是一种最基本的数学模型.解题时要紧紧抓住古典概型的两个基本特 征,即有限性和等可能性.在应用公式 P(A)=nk时,关键是正确理解随机事件和 样本点的关系,事件和样本空间的关系,从而求出 k,n.
2.求某个随机事件 A 包含的样本点个数和试验中样本点的总数常用的方法是列举 法(画树状图或列表),注意做到不重不漏.
2.袋中装有标号分别为1,3,5,7的四个相同的小球,从中取出两个,下列事件
不是基本事件的是( D )
A.取出的两球标号为3和7 B.取出的两球标号的和为4 C.取出的两球的标号都大于3 D.取出的两球的标号的和为8 解析 取出的两球的标号的和为8包括取出的两球的标号为1和7或3和5两个样 本点.
2.古典概型的定义 实验具有如下特征: (1)有限性:样本空间的样本点只有有限个. (2)等可能性:每个样本点产生的可能性相等. 我们将具有以上两个特征的实验称为古典概型实验,其数学模型称为古典概率 模型,简称古典概型.
3.古典概型的概率计算公式
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 k 个样本点,则定义事件 A 的概率 P(A)=__nk__=nn((ΩA)),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.
题型二 古典概型的概率计算
【例2】 某旅游爱好者计划从3个亚洲国家A1,A2,A3和3个欧洲国家B1,B2,B3
中选择2个国家去旅游.
(1)若从这6个国家中任选2个 ,求这2个国家都是亚洲国家的概率; 解 (1)由题意知,从6个国家中任选两个国家,其一切可能的结果组成的 样本点有: (A1,A2),(A1,A3),(A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A2,A3),(A2,B1), (A2,B2),(A2,B3),(A3,B1),(A3,B2),(A3,B3),(B1,B2),(B1,B3), (B2,B3),共15个. 所选两个国家都是亚洲国家的事件所包含的样本点有: (A1,A2),(A1,A3),(A2,A3),共3个, 则所求事件的概率为 p=135=15.
(2)如果将“每次取出后不放回”这一条件换成“每次取出后放回”,则 取出的两件产品中恰有一件次品的概率是多少?
解 有放回地连续取出两件,其一切可能的结果组成的样本空间Ω={(a1, a1),(a1,a2),(a1,b1),(a2,a1),(a2,a2),(a2,b1),(b1,a1),(b1,a2), (b1,b1)},共9个样本点. 用B表示“恰有一件次品”这一事件,则B={(a1,b1),(a2,b1),(b1,a1), (b1,a2)}. 事件 B 由 4 个样本点组成,所以 P(B)=49.
【训练3】 从含有两件正品a1,a2和一件次品b1的3件产品中每次任取一件,每 次取出后不放回,连续取两次. (1)求取出的两件产品中恰有一件次品的概率; 解 每次取一件,取后不放回地连续取两次,其一切可能的结果组成的样本空 间Ω={(a1,a2),(a1,b1),(a2,a1),(a2,b1),(b1,a1),(b1,a2)},其中小括号 内左边的字母表示第一次取出的产品,右边的字母表示第二次取出的产品.Ω由6 个样本点组成,这些样本点的出现是等可能的.用A表示“取出的两件中,恰好 有一件次品”这一事件,则A={(a1,b1),(a2,b1),(b1,a1),(b1,a2)}. 事件 A 由 4 个样本点组成,所以 P(A)=46=32.
题型三 较复杂古典概型的概率
【例3】 某饮料公司对一名员工进行测试以便确定其考评级别.公司准备了两种 不同的饮料共5杯,其颜色完全相同,并且其中3杯为A饮料,另外2杯为B饮料. 公司要求此员工一一品尝后,从5杯饮料中选出3杯A饮料.若该员工3杯都选对, 则评为优秀;若3杯选对2杯,则评为良好;否则评为及格.假设此人对A和B两 种饮料没有鉴别能力. (1)求此人被评为优秀的概率; 解 将5杯饮料编号为1,2,3,4,5,编号1,2,3表示A饮料,编号4,5 表示B饮料,则从5杯饮料中选出3杯的所有可能情况为(1,2,3),(1,2, 4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5), (2,4,5),(3,4,5),共有10种. 令D表示此人被评为优秀的事件,E表示此人被评为良好及以上的事件,则
(1)D 中含有(1,2,3),共 1 个样本点,故 P(D)=110.
(2)求此人被评为良好及以上的概率. 解 E 中共含有(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(2,3, 4),(2,3,5),共 7 个样本点,故 P(E)=170.
思维升华
解古典概型问题时,要牢牢抓住它的两个特点和其计算公式,但是这类问题的 解法多样,技能性强,在解决此类题时需要注意以下问题: (1)实验必须具有古典概型的两大特征—有限性和等可能性. (2)计算样本点的数目时,要做到不重不漏,常借助坐标系、表格及树状图等列 出所有样本点.
解析 从 1,2,3 中任取两个数字,所有可能的样本点有:(1,2),(1,3),(2,
3),共 3 个,其中事件 A 含有两个样本点,故 P(A)=23.
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课堂互动
题型剖析
题型一 古典概型的判断
【例1】 袋中有大小相同的5个白球,3个黑球和3个红球,每球有一个区分于其 它球的编号,从中摸出一个球. (1)有多少种不同的摸法?若以球的编号为样本点建立概率模型,则该模型是不 是古典概型? 解 由于共有11个球,且每个球有不同的编号,故共有11种不同的摸法. 又因为所有球大小相同,因此每个球被摸中的可能性相等. 故以球的编号为样本点的概率模型为古典概型.
显然这三个样本点出现的可能性不相等, 所以以颜色为样本点的概率模型不是古典概型.
思维升华
(1)一个实验是否为古典概型,在于是否具有两个特征:有限性和等可能性. (2)求样本点主要是利用列举法,也可以借助图表和树状图的直观性,避免重复 和遗漏.
【训练1】 下列实验是古典概型的是( C ) A.口袋中有2个白球和3个黑球,从中任取一球,样本点为{取中白球}和 {取中黑球} B.在区间[-1,5]上任取一个实数x,使x2-3x+2>0 C.抛一枚质地均匀的硬币,视察其出现正面或反面 D.某人射击中靶或不中靶 解析 选项A与D中,每一个样本点产生的可能性不相等,不是古典概型. 选项B中,样本空间的样本点是无限个,不是古典概型.只有C项,样本点 只有两个,且每一个样本点产生是等可能的,是古典概型.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.思考辨析,判断正误 (1)任何一个事件都是一个样本点.( × ) (2)古典概型中每一个样本点出现的可能性相等.( √ ) (3)古典概型中样本点只有有限个.( √ ) (4)古典概型中的任何两个样本点都是互斥的.( √ ) 提示 根据古典概型的定义,(2)(3)(4)正确,对于(1)中,一个事件可能包 含多个样本点,(1)不正确.
(2)若以球的颜色为样本点,则有多少个样本点?以这些样本点建立概率模型, 该模型是不是古典概型?
解 由于11个球共有3种颜色,因此共有3个样本点,分别记为A=“摸到白 球”,B=“摸到黑球”,C=“摸到红球”. 因为所有球大小相同,所以一次摸球每个球被摸中的可能性均为111. 因为白球有 5 个,所以一次摸球摸中白球的可能性为151. 同理可知,摸中黑球、红球的可能性均为131.
思维升华
(1)判断试验的事件是否是古典概型,并用字母表示所求事件(如事件 A); (2)求出样本点总数 n 和事件 A 所包含的样本点个数 k; (3)用公式 P(A)=nk求出事件 A 发生的概率.
【训练2】 从1,2,3,4,5这5个数字中任取三个不同的数字,求下列 事件的概率: (1)事件A=“三个数字中不含1和5”; 解 这个实验样本空间Ω={(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4), (1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5)},所 以样本点总数n=10. (1)因为事件A={(2,3,4)},
3.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
C.3个
D.4个
解析 该生选报的所有可能情况有:(数学,计算机),(数学,航空模型),(计
算机,航空模型),所以样本点有3个.
2 4.从1,2,3中任取两个数字,设取出的数字含有2为事件A,则P(A)=_____3___.
第十章
10.1.3 古典概型
课标要求
结合具体实例理解古典概型,能计算古典概型中简单随机事件的概率.
素养要求
通过具体实例的探究理解古典概型,发展数学抽象及数学运算素养.
1
课前预习
知识探究
1.概率 对随机事件产生可能性大小的__度__量__(_数__值__)___称为事件的概率.事件A的 概率用____P_(_A_)___表示.
所以事件A包含的样本点数m=1. 所以 P(A)=mn =110.
(2)事件B=“三个数字中含1或5”.
解 因为事件B={(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3, 5),(1,4,5),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5)}, 所以事件B包含的样本点数m=9. 所以 P(B)=mn =190.