古典概型.docx
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古典概型
古典概型
适用学科
数学
适用年级
高一
适用区域
通用
课时时长(分钟)
60
知识点
基本事件及其特点
古典概型及其特点
古典概型的应用
教学目标
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基本事件及事件发生的概率.
教学重点
古典概型的概率
教学难点
古典概型的概率
教学过程
一、课堂导入
问题:
什么古典概型?
古典概型的性质是什么?
二、复习预习
概率的一般加法公式:
P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B).
公式使用中要注意:
(1)公式的作用是求A∪B的概率,当A∩B=∅时,A、B互斥,此时P(A∩B)=0,所以P(A∪B)=P(A)+P(B);
(2)要计算P(A∪B),需要求P(A)、P(B),更重要的是把握事件A∩B,并求其概率;(3)该公式可以看作一个方程,知三可求一.
三、知识讲解
考点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.
考点2古典概型的两个特点
1.试验中所有可能出现的基本事件只有有限个,即有限性.
2.每个基本事件出现的可能性相等,即等可能性.
[提示] 确定一个试验为古典概型应抓住两个特征:
有限性和等可能性.
考点3古典概型的概率公式
P(A)=
.
考点4计算古典概型事件的概率的步骤
(1)算出基本事件的总个数n;
(2)求出事件A所包含的基本事件个数m;
(3)代入公式求出概率P.
四、例题精析
考点一基本事件与古典概型的判断
例1袋中有大小相同的5个白球,3个黑球和3个红球,每球有一个区别于其他球的编号,从中摸出一个球.
(1)有多少种不同的摸法?
如果把每个球的编号看作一个基本事件建立概率模型,该模型是不是古典概型?
(2)若按球的颜色为划分基本事件的依据,有多少个基本事件?
以这些基本事件建立概率模型,该模型是不是古典概型?
【规范解答】解
(1)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,
故以球的编号为基本事件的概率模型为古典概型.
(2)由于11个球共有3种颜色,因此共有3个基本事件,分别记为A:
“摸到白球”,B:
“摸到黑球”,C:
“摸到红球”,
又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
,而白球有5个,
故一次摸球摸到白球的可能性为
,
同理可知摸到黑球、红球的可能性均为
,
显然这三个基本事件出现的可能性不相等,
所以以颜色为划分基本事件的依据的概率模型不是古典概型.
【总结与反思】古典概型需满足两个条件:
①对于每次随机试验来说,只可能出现有限个不同的试验结果;②对于所有不同的试验结果而言,它们出现的可能性是相等的.
考点二古典概型的概率
例2某小组共有A,B,C,D,E五位同学,他们的身高(单位:
米)及体重指标(单位:
千克/米2)如下表所示:
A
B
C
D
E
身高
1.69
1.73
1.75
1.79
1.82
体重指标
19.2
25.1
18.5
23.3
20.9
(1)从该小组身高低于1.80的同学中任选2人,求选到的2人身高都在1.78以下的概率;
(2)从该小组同学中任选2人,求选到的2人的身高都在1.70以上且体重指标都在[18.5,23.9)中的概率.
【规范解答】解
(1)从身高低于1.80的4名同学中任选2人,其一切可能的结果组成的基本事件有(A,B),(A,C),(A,D),(B,C),(B,D),(C,D)共6个.设“选到的2人身高都在1.78以下”为事件M,其包括事件有3个,
故P(M)=
=
.
(2)从小组5名同学中任选2人,其一切可能的结果组成的基本事件有(A,B),(A,C),(A,D),(A,E),(B,C),(B,D),(B,E),(C,D),(C,E),(D,E)共10个.
设“选到的2人的身高都在1.70以上且体重指标都在[18.5,23.9)”为事件N,且事件N包括事件有(C,D),(C,E),(D,E)共3个.
则P(N)=
.
【总结与反思】求古典概型的概率的关键是求试验的基本事件的总数和事件A包含的基本事件的个数,这就需要正确列出基本事件,基本事件的表示方法有列举法、列表法和树形图法,具体应用时可根据需要灵活选择.
考点三古典概型与统计的综合应用
例3有7位歌手(1至7号)参加一场歌唱比赛,由500名大众评委现场投票决定歌手名次,根据年龄将大众评委分为五组,各组的人数如下:
组别
A
B
C
D
E
人数
50
100
150
150
50
(1)为了调查评委对7位歌手的支持情况,现用分层抽样方法从各组中抽取若干评委,其中从B组中抽取了6人.请将其余各组抽取的人数填入下表.
组别
A
B
C
D
E
人数
50
100
150
150
50
抽取人数
6
(2)在
(1)中,若A,B两组被抽到的评委中各有2人支持1号歌手,现从这两组被抽到的评委中分别任选1人,求这2人都支持1号歌手的概率.
【规范解答】解
(1)由题设知,分层抽样的抽取比例为6%,所以各组抽取的人数如下表:
组别
A
B
C
D
E
人数
50
100
150
150
50
抽取人数
3
6
9
9
3
(2)记从A组抽到的3个评委为a1,a2,a3,其中a1,a2支持1号歌手;从B组抽到的6个评委为b1,b2,b3,b4,b5,b6,其中b1,b2支持1号歌手.从{a1,a2,a3}和{b1,b2,b3,b4,b5,b6}中各抽取1人的所有结果为
由以上树状图知所有结果共18种,其中2人都支持1号歌手的有a1b1,a1b2,a2b1,a2b2共4种,
故所求概率P=
=
.
【总结与反思】 有关古典概型与统计结合的题型是高考考查概率的一个重要题型,已成为高考考查的热点,概率与统计结合题,无论是直接描述还是利用概率分布表、分布直方图、茎叶图等给出信息,只需要能够从题中提炼出需要的信息,则此类问题即可解决.
五、课堂运用
【基础】
1、从1,2,3,4中任取2个不同的数,则取出的2个数之差的绝对值为2的概率是( )
A.
B.
C.
D.
【规范解答】答案 B
解析 基本事件的总数为6,
构成“取出的2个数之差的绝对值为2”这个事件的基本事件的个数为2,
所以所求概率P=
=
,故选B.
2、连掷两次骰子分别得到点数m、n,则向量(m,n)与向量(-1,1)的夹角θ>90°的概率是( )
A.
B.
C.
D.
【规范解答】答案 A
解析 ∵(m,n)·(-1,1)=-m+n<0,∴m>n.
基本事件总共有6×6=36(个),符合要求的有(2,1),(3,1),(3,2),(4,1),(4,2),(4,3),(5,1),…,(5,4),(6,1),…,(6,5),共1+2+3+4+5=15(个).
∴P=
=
,故选A.
【巩固】
1、若某公司从五位大学毕业生甲、乙、丙、丁、戊中录用三人,这五人被录用的机会均等,则甲或乙被录用的概率为( )
A.
B.
C.
D.
【规范解答】答案 D
解析 由题意知,从五位大学毕业生中录用三人,所有不同的可能结果有(甲,乙,丙),(甲,乙,丁),(甲,乙,戊),(甲,丙,丁),(甲,丙,戊),(甲,丁,戊),(乙,丙,丁),(乙,丙,戊),(乙,丁,戊),(丙,丁,戊),共10种,其中“甲与乙均未被录用”的所有不同的可能结果只有(丙,丁,戊)这1种,故其对立事件“甲或乙被录用”的可能结果有9种,所求概率P=
.
2、从正六边形的6个顶点中随机选择4个顶点,则以它们作为顶点的四边形是矩形的概率等于( )
A.
B.
C.
D.
【规范解答】答案 D
解析 如图所示,从正六边形ABCDEF的6个顶点中随机选4个顶点,可以看作随机选2个顶点,剩下的4个顶点构成四边形,有A、B,A、C,A、D,A、E,A、F,B、C,B、D,B、E,B、F,C、D,C、E,C、F,D、E,D、F,E、F,共15种.若要构成矩形,只要选相对顶点即可,有A、D,B、E,C、F,共3种,故其概率为
=
.
【拔高】
1、某产品的三个质量指标分别为x,y,z,用综合指标S=x+y+z评价该产品的等级.若S≤4,则该产品为一等品.现从一批该产品中,随机抽取10件产品作为样本,其质量指标列表如下:
产品编号
A1
A2
A3
A4
A5
质量指标(x,y,z)
(1,1,2)
(2,1,1)
(2,2,2)
(1,1,1)
(1,2,1)
产品编号
A6
A7
A8
A9
A10
质量指标(x,y,z)
(1,2,2)
(2,1,1)
(2,2,1)
(1,1,1)
(2,1,2)
(1)利用上表提供的样本数据估计该批产品的一等品率;
(2)在该样本的一等品中,随机抽取2件产品.
①用产品编号列出所有可能的结果;
②设事件B为“在取出的2件产品中,每件产品的综合指标S都等于4”,求事件B发生的概率.
【规范解答】解
(1)计算10件产品的综合指标S,如下表:
产品编号
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
S
4
4
6
3
4
5
4
5
3
5
其中S≤4的有A1,A2,A4,A5,A7,A9,共6件,故该样本的一等品率为
=0.6,从而可估计该批产品的一等品率为0.6.
(2)①在该样本的一等品中,随机抽取2件产品的所有可能结果为{A1,A2},{A1,A4},{A1,A5},{A1,A7},{A1,A9},{A2,A4},{A2,A5},{A2,A7},{A2,A9},{A4,A5},{A4,A7},{A4,A9},{A5,A7},{A5,A9},{A7,A9},共15种.
②在该样本的一等品中,综合指标S等于4的产品编号分别为A1,A2,A5,A7,则事件B发生的所有可能结果为{A1,A2},{A1,A5},{A1,A7},{A2,A5},{A2,A7},{A5,A7},共6种.
所以P(B)=
=
.
2、一汽车厂生产A,B,C三类轿车,每类轿车均有舒适型和标准型两种型号,某月的产量如下表(单位:
辆):
轿车A
轿车B
轿车C
舒适型
100
150
z
标准型
300
450
600
按类用分层抽样的方法在这个月生产的轿车中抽取50辆,其中有A类轿车10辆.
(1)求z的值;
(2)用分层抽样的方法在C类轿车中抽取一个容量为5的样本.将该样本看成一个总体,从中任取2辆,求至少有1辆舒适型轿车的概率;
(3)用随机抽样的方法从B类舒适型轿车中抽取8辆,经检测它们的得分如下:
9.4,8.6,9.2,9.6,8.7,9.3,9.0,8.2,把这8辆轿车的得分看成一个总体,从中任取一个数,求该数与样本平均数之差的绝对值不超过0.5的概率.
【规范解答】
解
(1)设该厂这个月共生产轿车n辆,由题意得
=
,所以n=2000,
则z=2000-100-300-150-450-600=400.
(2)设所抽样本中有a辆舒适型轿车,由题意得
=
,则a=2.
因此抽取的容量为5的样本中,有2辆舒适型轿车,3辆标准型轿车.用A1,A2表示2辆舒适型轿车,用B1,B2,B3表示3辆标准型轿车,用E表示事件“在该样本中任取2辆,其中至少有1辆舒适型轿车”,则基本事件空间包含的基本事件有
(A1,A2),(A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A2,B1),(A2,B2),(A2,B3),(B1,B2),(B1,B3),(B2,B3),共10个.
事件E包含的基本事件有
(A1,A2),(A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A2,B1),(A2,B2),(A2,B3),共7个.
故P(E)=
,即所求概率为
.
(3)样本平均数
=
(9.4+8.6+9.2+9.6+8.7+9.3+9.0+8.2)=9.
设D表示事件“从样本中任取一个数,该数与样本平均数之差的绝对值不超过0.5”,则基本事件空间中有8个基本事件,事件D包含的基本事件有9.4,8.6,9.2,8.7,9.3,9.0,共6个,所以P(D)=
=
,即所求概率为
.
课程小结
1.古典概型计算三步曲
第一,本试验是否是等可能的;
第二,本试验的基本事件有多少个;
第三,事件A是什么,它包含的基本事件有多少个.
2.确定基本事件的方法
列举法、列表法、树状图法.
3.古典概型的重要思想是事件发生的等可能性,一定要注意在计算基本事件总数和事件包括的基本事件个数时,它们是否是等可能的.