高中数学课件:古典概型与几何概型

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高中数学课件: 古典概型与几何概型
一、“基础知识”掌握牢 1.基本事件的特点 (1)任何两个基本事件是 互斥 的; (2)任何事件(除不可能事件)都可以表示成 基本事件 的和.
2.古典概型 (1)古典概型的特征: ①有限性:在一次试验中,可能出现的结果是 有限的 ,即只有
有限个不同的基本事件; ②等可能性:每个基本事件出现的 可能性 是相等的. (2)古典概型的概率计算的基本步骤: ①判断本次试验的结果是否是 等可能的 ,设出所求的事件为 A; ②分别计算基本事件的总数 n 和所求的事件 A 所包含的基本事件
b2≥4c,当 b=2 时,c 没有合适的数;当 b=4 时,c=2;当 b
=6 时,c=2,4,8;当 b=8 时,c=2,4,6,一共有 1+3+3=7 种,
故所求概率为 P=172.故选 C.
答案:C
2.袋中有形状、大小都相同的 4 只球,其中 1 只白球,1 只红 球,2 只黄球.从中一次随机摸出 2 只球,则这 2 只球颜色 不同的概率为________. 解析:P=1-CC2224=1-16=56. 答案:56
()
3- 2 A. 7
2-1 B. 2
2-1 C. 3
4- 2 D. 14
(2)我国古代数学家赵爽所著的《周髀算经注》
中给出了勾股定理的绝妙证明,如图所示是赵爽
的弦图,弦图是一个以勾股形之弦为边的正方形,
其面积称为弦实,图中包含四个全等的勾股形及一个小正方形,
分别涂成红(朱)色、黄色,其面积称为朱实、黄实,利用 2×勾
反)、(反,正)四种情况,只有一次出wenku.baidu.com正面的情况有两种,
故 P=24=12.
答案:D
2.已知四边形 ABCD 为长方形,AB=2,BC=1,O 为 AB 的
中点,在长方形 ABCD 内随机取一点,取到的点到 O 的距离
大于 1 的概率为
()
A.π4
B.1-π4
π C.8
D.1-π8
解析:如图,依题意可知所求概率为图中阴影部分与长方
3.几何概型 (1)概念:如果每个事件发生的概率只与构成该事件区域的 长度
(面积或体积) 成比例,则称这样的概率模型为几何概率模 型,简称为几何概型. (2)几何概型的基本特点: ①试验中所有可能出现的结果(基本事件)有无限多个; ②每个基本事件出现的可能性相等. (3)计算公式:构成事件A的区域长度面积或体积 P(A)= 试验的全部结果所构成的区域长度面积或体积 .
()
5
1
A.12
B.2
C.172
D.56
解析:从 2,4,6,8 中任取不同的两个数,记作(b,c),则(b,c)可
取(2,4),(2,6),(2,8),(4,2),(4,6),(4,8),(6,2),(6,4),(6,8),(8,2),
(8,4),(8,6),共 12 种,使方程 x2+bx+c=0 有实根的条件是
考法(三) 与体积有关的几何概型
[例 3] 一只蚊子在一个正方体容器中随机飞行,当蚊子在
该正方体的内切球中飞行时属于安全飞行,则这只蚊子安全飞行
的概率是________. [解析] 设正方体的棱长为 2a,其体积 V1=(2a)3=8a3, 所以正方体内切球的直径为 2a,该内切球的体积 V2=43πa3,
形的面积比,即所求概率 P=S长方S形阴A影BCD=2-2 π2=1-π4. 答案:B
三、“基本思想”很重要 1.利用分类讨论思想解决古典概型问题. 2.利用转化思想与数形结合思想解决几何概型问题.
1.若 b,c 是从 2,4,6,8 中任取的两个不同的数,则方程 x2+bx
+c=0 有实数根的概率为
个数 m; m
③利用古典概型的概率公式 P(A)=___n___,求出事件 A 的概率.
(3)频率的计算公式与古典概型的概率计算公式的异同
名称
不同点
相同点
频率计算中的 m,n 均随随机试验的 频率计算公式 变化而变化,但随着试验次数的增 都计算
多,它们的比值逐渐趋近于概率值 了一个
古典概型的概 mn 是一个定值,对同一个随机事件而 比值mn 率计算公式 言,m,n 都不会变化
2 种排法,所以所求概率 P=4+242=14. 答案:B
4.(2020·武汉调研)将一枚质地均匀的骰子投掷两次,得到的点
数依次记为 a 和 b,则方程 ax2+bx+1=0 有实数解的概率是
()
7
1
A.36
B.2
19
5
C.36
D.18
解析:投掷骰子两次,所得的点数 a 和 b 满足的关系为
1≤a≤6,a∈N*, 1≤b≤6,b∈N*,
形的边长为 2,小正方形的边长为 3-1.设落在黄色图形内的图
钉数为 n,则有1 0n00= 3-4 12,解得 n≈134,故选 D. [答案] (1)B (2)D
[解题方略] 与面积有关的几何概型的解题策略
求解与面积有关的几何概型时,关键是弄清某事件对应的面 积,必要时可根据题意构造两个变量,把变量看成点的坐标,找 到全部试验结果构成的平面图形,以便求解.
时间不多于 15 分钟的概率为________.
解析:他在 0 到 60 分钟之间的任何一个时刻打开收音机是等可
能的,但 0 到 60 分钟之间有无穷多个时刻,不能用古典概型的
[解析] (1)如图所示,设 AB=a,连接 CF,根
据题意可知∠CEF=90°,∠CFE=45°,EF=a2,则
CF= 22a,正八边形的面积为 a2+4×12·a·a2+ 22a2
=2a2+2
2a2.故所求的概率是2a2+a22
2a2=2+12
= 2
2-1 2.
(2)因为勾股比为 1∶ 3,不妨设勾为 1,则股为 3,大正方
二、“基本技能”运用好 1.通过对古典概型的概率求解的复习,提高学生的运算求解能力. 2.通过对几何概型的概率求解的复习,提高学生的空间想象和运
算求解能力.
1.一枚硬币连掷 2 次,只有一次出现正面的概率为 ( )
2
1
A.3
B.4
C.13
D.12
解析:一枚硬币连掷 2 次可能出现(正,正)、(反,反)、(正,
考点二 几何概型(综合之翼巧贯通)
考法(一) 与长度有关的几何概型
[例 1] (2020·濮阳模拟)在[-6,9]内任取一个实数 m,设 f(x)
=-x2+mx+m,则函数 f(x)的图象与 x 轴有公共点的概率等于
()
A.125
B.175
3
11
C.5
D.15
[解析] ∵f(x)=-x2+mx+m 的图象与 x 轴有公共点,∴Δ =m2+4m≥0,∴m≤-4 或 m≥0,∴在[-6,9]内取一个实数 m, 函数 f(x)的图象与 x 轴有公共点的概率 P=[-4-9--6-]+69-0 =1115,故选 D.
3.某人随机地在如图所示的正三角形及其外接圆区 域内部投针(不包括三角形边界及圆的外界),则针 扎到阴影区域(不包括边界)的概率为________. 解析:设正三角形的边长为 a,圆的半径为 R,则正三角形的面 积为 43a2.由正弦定理得 2R=sina60°,即 R= 33a.所以圆的面积 S =πR2=13πa2.由几何概型的概率计算公式得概率 P=134π3aa22=34π3. 答案:34π3
3.将 A,B,C,D 这 4 名同学从左至右随机地排成一排,则“A
与 B 相邻且 A 与 C 之间恰好有 1 名同学”的概率是 ( )
A.12
B.14
1
1
C.6
D.8
解析: A,B,C,D 4 名同学排成一排有 A44=24 种排法.当 A, C 之间是 B 时,有 2×2=4 种排法;当 A,C 之间是 D 时,有
所以 a 和 b 的组合有 36 种.
若方程 ax2+bx+1=0 有实数解,
则 Δ=b2-4a≥0,所以 b2≥4a.
当 b=1 时,没有 a 符合条件;当 b=2 时,a 可取 1;当 b=3 时,
a 可取 1,2;当 b=4 时,a 可取 1,2,3,4;当 b=5 时,a 可取 1,2,3,4,5,6;
利用几何概型的概率公式可得,这只蚊子安全飞行的概率是
P=VV21=438πaa33=π6.
[答案]
π 6
[解题方略] 与体积有关的几何概型的解题策略
对于与体积有关的几何概型问题,关键是计算问题的总体积 (总空间)以及事件的体积(事件空间),对于某些较复杂的问题也 可利用其对立事件求解.
一、姊妹比比看
数 f(x)=(a2-2)ex+b 为减函数的概率是
()
3
3
A.10
B.5
2
1
C.5
D.5
解析:若函数 f(x)=(a2-2)ex+b 为减函数,则 a2-2<0,又 a
∈{-2,0,1,2,3},故只有 a=0,a=1 满足题意,又 b∈{3,5},
所以函数 f(x)=(a2-2)ex+b 为减函数的概率是25××22=25. 答案:C
(突破微点:与时间段有关的长度型几何概型)
1.公共汽车站每隔 5 min 有一辆汽车通过,乘客到达汽车站的任一
时刻是等可能的,则乘客候车不超过 3 min 的概率为________.
解析:设事件 A 为“候车时间不超过 3 min”,x 表示乘客来到 车站的时刻,那么每一个试验结果可表示为 x. 假定乘客到达车站后开来一辆公共汽车的时刻为 t,据题意,乘
B.14
1
1
C.15
D.18
解析:不超过 30 的所有素数为 2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,共 10 个,随机选取两个不同的数,共有 C210=45 种情况,而和为 30 的有 7+23,11+19,13+17 这 3 种情况,所以所求概率 P=435=115. 答案:C
2.(2020·益阳、湘潭调研)已知 a∈{-2,0,1,2,3},b∈{3,5},则函
客必然在(t-5,t]内来到车站,故 Ω={x|t-5<x≤t},
欲使乘客候车时间不超过 3 min,必有 t-3≤x≤t,
所以 A={x|t-3≤x≤t},所以 P(A)=ΩA的的度度量量=35.
所以乘客候车时间不超过 3 min 的概率为35.
答案:35
2.某人午觉醒来,他打开收音机,想听电台报时,则他等待的
四、“基本活动体验”不可少 如图,射箭比赛的箭靶涂有 5 个彩色的分环, 从外向内依次为白色、黑色、蓝色、红色, 靶心为金色,金色靶心叫“黄心”.射箭比 赛靶面直径 122 cm,靶心直径 12.2 cm,运动员在 70 m 外射 箭.假设运动员射的箭都能中靶,且射中靶面内任一点是等可 能的,那么射中“黄心”的概率是多少? 解:记 A={射中“黄心”}. 因为 S=πR2=π×12222,SA=πr2=π·122.22, 所以 P(A)=SSA=ππ··112222.2222=1100.
×股+(股-勾)2=4×朱实+黄实=弦实,化简得勾 2+股 2=弦
2,设其中勾股比为 1∶ 3,若向弦图内随机抛掷 1 000 颗图钉(大
小忽略不计),则落在黄色图形内的图钉数大约为
()
A.866
B.500
C.300
D.134
[抓特征] 本例 1 以宾馆地毯上的图案为实际背景,看似无
突破点,实际抓住该题的“图形特征”,便能迎刃而解.
考点一 古典概型(基础之翼练牢固)
[题组练通]
1.(2018·全国卷Ⅱ)我国数学家陈景润在哥德巴赫猜想的研究中
取得了世界领先的成果.哥德巴赫猜想是“每个大于 2 的偶
数可以表示为两个素数的和”,如 30=7+23.在不超过 30 的
素数中,随机选取两个不同的数,其和等于 30 的概率是( )
1
1
A.12
[答案] D
[解题方略] 与长度有关的几何概型的求法
解答关于长度的几何概型问题,只要将所有基本事件及事件 A 包含的基本事件转化为相应长度,即可利用几何概型的概率计 算公式求解.解题的关键是构建事件的区域(长度).
考法(二) 与面积有关的几何概型 [例 2] (1)图 1 是某宾馆地毯上的图案,它是一个轴对称图 形.可从中抽象出一个正八边形,且在该正八边形中有一个边长 和该正八边形的边长相等的正方形,如图 2 所示.若向图 2 的正 八边形中任意地投掷一个点,则该点落在正方形内的概率是
当 b=6 时,a 可取 1,2,3,4,5,6.
满足条件的组合有 19 种,则方程 ax2+bx+1=0 有实数解的概
率 P=1396. 答案:C
[一“点”就过] 古典概型的概率求解步骤 (1)求出所有基本事件的个数 n. (2)求出事件 A 包含的所有基本事件的个数 m. (3)代入公式 P(A)=mn 求解.
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