2017_2018学年高中数学第三章概率章末复习课学案北师大版必修3(含答案)
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1.1 频率与概率学习目标 1.在具体情境中,了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性.2.理解概率的意义以及频率与概率的区别与联系.3.初步能够利用概率知识解释现实生活中的实际问题.知识点一随机事件思考抛掷一粒骰子,下列事件,在发生与否上有什么特点?(1)向上一面的点数小于7;(2)向上一面的点数为7;(3)向上一面的点数为6.梳理事件的概念及分类知识点二频数与频率思考抛掷一枚硬币10次,正面向上出现了3次,则在这10次试验中,正面向上的频数与频率分别是多少?梳理(1)频率是一个变化的量,但在大量重复试验时,它又具有“稳定性”,在____________附近摆动.(2)随着试验次数的增加,摆动的幅度具有____________的趋势.(3)有时候试验也可能出现频率偏离“常数”________的情形,但是随着试验次数的增大,频率偏离“常数”的可能性会________.知识点三概率思考一枚质地均匀的硬币,抛掷10次,100次,1 000次,正面向上的频率与0.5相比,有什么变化?梳理在相同的条件下,大量重复进行同一试验时,随机事件A发生的________会在某个常数附近摆动,即随机事件A发生的频率具有________.这时,我们把这个常数叫作随机事件A的概率,记作P(A).P(A)的范围是____________.类型一必然事件、不可能事件和随机事件的判定例1 在下列事件中,哪些是必然事件?哪些是不可能事件?哪些是随机事件?(1)如果a,b都是实数,那么a+b=b+a;(2)从分别标有1,2,3,4,5,6的6张号签中任取一张,得到4号签;(3)铁球浮在水中;(4)某电话总机在60秒内接到至少15次传呼;(5)同性电荷,相互排斥.反思与感悟要判定事件是何种事件,首先要看清条件,因为三种事件都是相对于一定条件而言的.第二步再看它是一定发生,还是不一定发生,还是一定不发生.一定发生的是必然事件,不一定发生的是随机事件,一定不发生的是不可能事件.跟踪训练1 指出下列事件是必然事件、不可能事件还是随机事件.(1)中国体操运动员将在下次奥运会上获得全能冠军;(2)出租车司机小李驾车通过几个十字路口都将遇到绿灯;(3)若x∈R,则x2+1≥1;(4)抛一枚骰子两次,朝上面的数字之和大于12.类型二列举试验结果例2 某人做试验,从一个装有标号为1,2,3,4的小球的盒子中,无放回地取两个小球,每次取一个,先取的小球的标号为x,后取的小球的标号为y,这样构成有序实数对(x,y).(1)写出这个试验的所有结果;(2)写出“第一次取出的小球上的标号为2”这一事件.反思与感悟在写出试验结果时,一般采用列举法写出,必须首先明确事件发生的条件,根据日常生活经验,按一定次序列举,才能保证所列结果没有重复,也没有遗漏.跟踪训练2 袋中装有大小相同的红、白、黄、黑4个球,分别写出以下随机试验的条件和结果.(1)从中任取1球;(2)从中任取2球.类型三用频率估计概率例3 李老师在某大学连续3年主讲经济学院的高等数学,下表是李老师这门课3年来的考试成绩分布:经济学院一年级的学生王小慧下学期将选修李老师的高等数学课,用已有的信息估计她得以下分数的概率.(结果保留到小数点后三位)(1)90分以上;(2)60分~69分;(3)60分以上.反思与感悟随机事件在一次试验中是否发生虽然不能事先确定,但是在大量重复试验的情况下,它的发生呈现出一定的规律性,可以用事件发生的频率去“测量”,因此可以通过计算事件发生的频率去估算概率.跟踪训练3 某射手在同一条件下进行射击,结果如下表所示:(1)填写表中击中靶心的频率;(2)这个射手射击一次,击中靶心的概率约是多少?1.将一枚硬币向上抛掷10次,其中正面向上恰有5次是( ) A.必然事件B.随机事件C.不可能事件D.无法确定2.下列说法正确的是( )A.任一事件的概率总在(0,1)内B.不可能事件的概率不一定为0C.必然事件的概率一定为1D.以上均不对3.给出关于满足A B的非空集合A,B的四个命题:①若任取x∈A,则x∈B是必然事件;②若任取x∉A,则x∈B是不可能事件;③若任取x∈B,则x∈A是随机事件;④若任取x∉B,则x∉A是必然事件.其中正确的命题是( )A.①③ B.①③④C.①②④ D.①④4.在一次掷硬币试验中,掷100次,其中有48次正面朝上,设反面朝上为事件A,则事件A出现的频率为( )A.48 B.52C.0.48 D.0.525.设某厂产品的次品率为2%,则该厂8 000件产品中合格品的件数约为( )A.160 B.1 600 C.784 D.7 8401.辨析随机事件、必然事件、不可能事件时要注意看清条件,在给定的条件下判断是一定发生(必然事件),还是不一定发生(随机事件),还是一定不发生(不可能事件).2.在大量重复试验的情况下,随机事件的发生呈现一定的规律性,因而,可以从统计的角度,通过计算事件发生的频率去估算概率.3.写出试验结果时,要按顺序,特别要注意题目中的有关字眼,如“先后”“依次”“顺序”“放回”“不放回”等.答案精析问题导学知识点一思考(1)必然发生;(2)必然不发生;(3)可能发生也可能不发生.梳理不会会可能发生也可能不发生知识点二思考频数为3,频率为3 10 .梳理(1)一个“常数”(2)越来越小(3)较大减小知识点三思考随着抛掷的次数增加,正面向上的次数与总次数之比会逐渐接近0.5.梳理频率稳定性0≤P(A)≤1题型探究例1 解由实数运算性质知(1)恒成立是必然事件;(5)由物理知识知同性电荷相斥是必然事件,(1)(5)是必然事件.铁球会沉入水中,(3)是不可能事件.由于(2)(4)中的事件有可能发生,也有可能不发生,所以(2)(4)是随机事件.跟踪训练1 解由题意知:(1)(2)中事件可能发生,也可能不发生,所以是随机事件;(3)中事件一定会发生,是必然事件;由于骰子朝上面的数字最大是6,两次朝上面的数字之和最大是12,不可能大于12,所以(4)中事件不可能发生,是不可能事件.例2 解(1)当x=1时,y=2,3,4;当x=2时,y=1,3,4;当x=3时,y=1,2,4;当x =4时,y=1,2,3.因此,这个试验的所有结果是(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3).(2)记“第一次取出的小球上的标号为2”为事件A,则A={(2,1),(2,3),(2,4)}.跟踪训练2 解(1)条件为:从袋中任取1球.结果为:红、白、黄、黑4种.(2)条件为:从袋中任取2球.若记(红,白)表示一次试验中,取出的是红球与白球,结果为:(红,白),(红,黄),(红,黑),(白,黄),(白,黑),(黄,黑)6种.例3 解总人数为43+182+260+90+62+8=645.用已有的信息,可以估计出王小慧下学期选修李老师的高等数学课得分的概率如下:(1)将“90分以上”记为事件A ,则P (A )=43645≈0.067;(2)将“60分~69分”记为事件B , 则P (B )=90645≈0.140;(3)将“60分以上”记为事件C , 则P (C )=645-8-62645≈0.891.跟踪训练3 解 (1)表中依次填入的数据为0.80,0.95,0.88,0.92,0.89,0.91. (2)由于频率稳定在常数0.89附近,所以这个射手射击一次,击中靶心的概率约是0.89. 当堂训练1.B 2.C 3.B 4.D 5.D本文档仅供文库使用。
§1随机事件的概率1.1 频率与概率1.2 生活中的概率1.通过试验,理解当试验次数较大时试验频率稳定于理论概率,并据此估计某一事件发生的概率,进而理解概率的含义.(重点)2.对生活中的一些问题能从概率的角度作出合理的解释.(难点)3.经历试验、统计等活动过程,在活动中进一步发展学生合作交流的意识和能力.教材整理概率阅读教材P119~P126,完成下列问题.1.随机事件的概率在相同的条件下,大量重复进行同一试验时,随机事件A发生的频率会在某个常数附近摆动,即随机事件A发生的频率具有稳定性.这时,我们把这个常数叫作随机事件A的概率,记作P(A).我们有0≤P(A)≤1.2.频率与概率的关系频率反映了一个随机事件出现的频繁程度,但频率是随机的,而概率是一个确定的值,因此,人们用概率来反映随机事件发生的可能性的大小.在实际问题中,某些随机事件的概率往往难以确切得到,因此,我们常常通过做大量的重复试验,用随机事件发生的频率作为它的概率的估计值.3.生活中的概率概率和日常生活有着密切的联系,对生活中的随机事件,我们可以利用概率知识做出合理的判断与决策.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)没有空气和水,人类可以生存下去是不可能事件.( )(2)三角形的两边之和大于第三边是随机事件.( )(3)在标准大气压下,水在1 ℃结冰是不可能事件,它的概率为0.( )(4)任意事件A发生的概率P(A)总满足0<P(A)<1.( )【解析】(1)√.由不可能事件的概念可知.(2)×.三角形两边之和大于第三边是必然事件.(3)√.标准大气压下,水在1 ℃不会结冰.(4)×.0≤P(A)≤1.【答案】(1)√(2)×(3)√(4)×【导学号:63580033】①如果a,b都是实数,那么a+b=b+a;②从分别标有1,2,3,4,5,6的6张号签中任取一张,得到4号签;③没有水分,种子发芽;④某电话总机在60秒内接到至少15个电话;⑤在标准大气压下,水的温度达到50 ℃时沸腾;⑥手电筒的电池没电,灯泡发亮.【精彩点拨】用随机事件的定义进行判断.【自主解答】根据必然事件、不可能事件及随机事件的定义可知,①是必然事件,②④是随机事件,③⑤⑥是不可能事件.要判定事件是何种事件,首先要看清条件,因为三种事件都是相对于一定条件而言的.其次再看它是一定发生,还是不一定发生,还是一定不发生,一定发生的是必然事件,不一定发生的是随机事件,一定不发生的是不可能事件.1.给出下列事件:①明天进行的某场足球赛的比分是2∶1;②下周一某地的最高气温和最低气温相差10 ℃;③同时掷两枚骰子,向上一面的点数之和不小于2;④射击1次,命中靶心; ⑤当x 为实数时,x 2+4x +4<0.其中,必然事件有________,不可能事件有________,随机事件有________. 【解析】 ①②④可能发生也可能不发生是随机事件,③是必然事件,⑤是不可能事件. 【答案】 ③ ⑤ ①②④掷一颗均匀的正方体骰子得到6点的概率是16,是否意味着把它掷6次能得到1次6点?【精彩点拨】 解答本题应利用概率的意义作答.【自主解答】 把一颗均匀的骰子掷6次相当于做6次试验,因为每次试验的结果都是随机的,所以做6次试验的结果也是随机的,这就是说,每掷一次总是随机地出现一个点数,可以是1点,2点,也可以是其他点数,不一定出现6点,所以掷一颗骰子得到6点的概率是16,并不意味着把它掷6次能得到1次6点.1.概率是随机事件发生可能性大小的度量,是随机事件A 的本质属性,随机事件A 发生的概率是大量重复试验中事件A 发生的频率的近似值.2.由概率的定义我们可以知道随机事件A 在一次试验中发生与否是随机的,但随机中含有规律性,而概率就是其规律性在数量上的反映.2.掷一枚硬币,连续出现5次正面向上,有人认为下次出现反面向上的概率大于12.这种理解正确吗?【解】 不正确.掷一次硬币,作为一次试验,其结果是随机的,但通过做大量的试验,呈现一定的规律性,即“正面朝上”“反面朝上”的可能性都为12.连续5次正面向上这种结果是可能的,对下一次试验来说,仍然是随机的,其出现正面和反面的可能性还是12,不会大于12.用0,1,…,9这10个数字中的任意5个表示“正面朝上”,其余5个表示“反面朝上”,每产生一个随机数就完成一次模拟.例如,可用0,1,2,3,4表示“正面朝上”,用5,6,7,8,9表示“反面朝上”.具体过程如下:(1)制作一个如下形式的表格,在随机数表中随机选择一个开始点,完成100次模拟,并将结果记录在下表中.(2)(3)汇总全班同学的结果,给出出现“正面朝上”的频率.探究1 根据上面的模拟结果,你对出现“正面朝上”的频率有怎样的认识?【提示】出现“正面朝上”的频率是一个变化的量,但是当试验次数比较大时,出现“正面朝上”的频率在0.5附近摆动,这与历史上大量抛掷硬币的试验结果是一致的.探究2 在实际问题中,随机事件A发生的概率往往是未知的(如在一定条件下射击命中目标的概率),你如何得到事件A发生的概率?【提示】通过大量重复试验得到事件A发生的频率的稳定值,即概率.表一和表二分别表示从甲、乙两个厂家随机抽取的某批篮球产品的质量检查情况:表一(1));(2)若从两个厂家生产的这批篮球产品中任取一个,质量检查为优等品的概率分别是多少?(3)若该两厂的篮球价格相同,你打算从哪一厂家购货?【精彩点拨】 (1)随机抽取的某批篮球产品的质量检查中“篮球是优等品”是随机事件;(2)计算随机事件“篮球是优等品”的频率f =m n;(3)利用表中随机事件“篮球是优等品”的频率去估算概率.【自主解答】 (1)依据频率公式计算表一中“篮球是优等品”的各个频率为0.90,0.92,0.97,0.94,0.95,0.95;表二中“篮球是优等品”的各个频率为0.86,0.89,0.91,0.91,0.89,0.90.(2)由(1)可知,抽取的篮球数不同,随机事件“篮球是优等品”的频率也不同.表一中的频率都在常数0.95的附近摆动,则在甲厂随机抽取一个篮球检测时,质量检查为优等品的概率大约为0.95;表二中的频率都在常数0.90的附近摆动,则在乙厂随机抽取一个篮球检测时,质量检查为优等品的概率大约为0.90.(3)根据概率的定义可知:概率是从数量上反映一个随机事件发生可能性的大小.因为P 甲>P 乙,表示甲厂生产出来的篮球是优等品的概率更大.因此应该选择甲厂生产的篮球.概率的确定方法:理论依据:频率在一定程度上可以反映随机事件发生的可能性的大小,在大量重复试验的条件下可以近似地作为这个事件的概率.计算频率:频率=频数试验次数.得出概率:从频率估计出概率.3.某教授为了测试贫困地区和发达地区的同龄儿童的智力,出了10道智力题,每道题10分,然后作了统计,统计结果如下:贫困地区:(2)估计两个地区参加测试的儿童得60分以上的概率.【解】(1)贫困地区:0.550.问题:有四个阄,其中两个分别代表两件奖品,四个人按顺序依次抓阄来决定这两件奖品的归属.为了搞清楚是不是先抓的人中奖率一定大,有人设计了一个模拟试验如下:口袋里装有2个白球和2个黑球,这4个球除颜色外完全相同,白球代表奖品,每4人一组,按顺序依次从中摸出1球并记录结果,每组重复试验20次.下表是汇总了8组学生的数据得到的结果.【提示】先抓的人中奖率并不最大,先抓后抓摸到白球的频率是基本相同的.探究4 你认为第一个人、第二个人、第三个人、第四个人摸到奖品的概率相等吗?你认为摸奖的次序对中奖率有影响吗?【提示】从试验中的数据可以认为这四个人摸到奖品的概率是相等的.没有影响,也就是说中奖率的大小与抓阄的先后没有关系.下列说法正确的是( )A .由生物学知道生男生女的概率约为0.5,一对夫妇先后生两小孩,则一定为一男一女B .一次摸奖活动中,中奖概率为0.2,则摸5张票,一定有一张中奖C .10张票中有1张奖票,10人去摸,谁先摸则谁摸到奖票的可能性大D .10张票中有1张奖票,10人去摸,无论谁先摸,摸到奖票的概率都是0.1 【精彩点拨】 本题主要考查概率的意义,概率从数量上客观地反映了随机事件发生的可能性的大小.【自主解答】 对于A ,一对夫妇生一个孩子,是做一次试验,生男孩、女孩的概率都是12.生两个孩子相当于做两次试验,每一次试验生男孩、女孩的概率都是12.因此第二个孩子的性别可能是男,也可能是女,故A 错误.对于B ,一次摸奖活动中,摸一次奖相当于做一次随机试验.摸5张票相当于做5次随机试验.可能中奖也可能不中,故B 错误.10张奖票无论谁先摸中奖的概率相同,故C 错误. 【答案】 D1.概率是描述随机事件发生的可能性大小的度量,事件A 的概率越大,其发生的可能性就越大,概率越小,事件A 发生的可能性就越小,但不能决定其一定发生或不发生.2.随机事件在一次试验中发生与否是随机的,但随机中含有规律性,而概率恰是其规律性在数量上的反映.概率是客观存在的,它与试验次数,以及哪一个具体的试验都没有关系,运用概率知识,可以帮助我们澄清日常生活中人们对一些现象的错误认识.4.已知使用一剂某种药物治愈某种疾病的概率为90%,则下列说法正确的是( ) A .如果有100个这种病人各使用一剂这样的药物,则有90人会治愈 B .如果一个患有这种疾病的病人使用两剂这样的药物就一定会治愈 C .说明使用一剂这种药物治愈这种疾病的可能性是90% D .以上说法都不对【解析】 概率是指一个事件发生的可能性的大小.治愈某种疾病的概率为90%,说明使用一剂这种药物治愈这种疾病的可能性是90%,但不能说明使用一剂这种药物一定可以治愈这种疾病,只能说是治愈的可能性较大,故选C.【答案】 C1.下列事件中,是随机事件的是( ) A .长度为3,4,5的三条线段可以构成一个三角形 B .长度为2,3,4的三条线段可以构成一个直角三角形 C .方程x 2+2x +3=0有两个不相等的实根 D .函数y =log a x (a >0且a ≠1)在定义域上为增函数【解析】 A 为必然事件,B 、C 为不可能事件,a >1时发生,0<a <1时不发生.D 为随机事件.【答案】 D2.下列说法正确的是( ) A .任一事件的概率总在(0,1)内 B .不可能事件的概率不一定为0 C .必然事件的概率一定为1 D .以上均不对【解析】 任一事件的概率总在内,不可能事件的概率为0,必然事件的概率为1. 【答案】 C3.在一次掷硬币试验中,掷100次,其中有48次正面朝上.设反面朝上为事件A ,则事件A 出现的频数为________,事件A 出现的频率为________.【解析】 100次试验中,48次正面朝上,则52次反面 朝上.又频率=频数试验次数=52100=0.52.【答案】 52 0.52 4.给出下列三个结论:①小王任意买1张电影票,座号是3的倍数的可能性比座号是5的倍数的可能性大; ②高一(1)班有女生22人,男生23人,从中任找1人,则找出的女生可能性大于找出男生的可能性;③掷1枚质地均匀的硬币,正面朝上的可能性与反面朝上的可能性相同. 其中正确结论的序号为________. 【解析】 根据概率的意义可知①③正确. 【答案】 ①③5.某种疾病治愈的概率是30%,有10个人来就诊,如果前7个人没有治愈,那么后3个人一定能治愈吗?如何理解治愈的概率是30%?【解】不一定.如果把治疗一个病人当作一次试验,治愈的概率是30%,是指随着试验次数的增加,大约有30%的病人能治愈,对于一次试验来说,其结果是随机的.因此,前7个病人没有治愈是有可能的,而对后3个病人而言,其结果仍是随机的,即有可能治愈,也有可能不治愈.。
2.3 互斥事件[学习目标] 1.理解互斥事件、对立事件的定义,会判断所给事件的类型.2.掌握互斥事件的概率加法公式并会应用.3.正确理解互斥、对立事件的关系,并能正确区分判断.知识点一集合间的基本关系知识点二集合的基本运算给定事件A,B,我们规定A+B为一个事件,事件A+B发生是指事件A和事件B至少有一个发生.思考(1)在掷骰子的试验中,事件A={出现的点数为1},事件B={出现的点数为奇数},事件A与事件B应有怎样的关系?答因为1为奇数,所以A⊆B.(2)判断两个事件是对立事件的条件是什么?答①看两个事件是不是互斥事件;②看两个事件是否必有一个发生.若满足这两个条件,则是对立事件;否则不是.知识点四概率的几个基本性质1.概率的取值范围(1)由于事件的频数总是小于或等于试验的次数,所以频率在0~1之间,从而任何事件的概率在0~1之间,即0≤P(A)≤1.(2)必然事件的概率为1.(3)不可能事件的概率为0.2.互斥事件的概率加法公式当事件A与事件B互斥时,A+B发生的频数等于A发生的频数与B发生的频数之和,从而A +B的频率f n(A+B)=f n(A)+f n(B),则概率的加法公式为P(A+B)=P(A)+P(B).3.对立事件的概率公式若事件A与事件B互为对立事件,则A+B为必然事件,P(A+B)=1.再由互斥事件的概率加法公式P(A+B)=P(A)+P(B),得P(A)=1-P(B).题型一互斥事件、对立事件的概念例1 从40张扑克牌(红桃、黑桃、方块、梅花,点数从1~10各10张)中,任取一张.(1)“抽出红桃”与“抽出黑桃”;(2)“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.解(1)是互斥事件,不是对立事件.理由是:从40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.理由是:从40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,当然不可能是对立事件.理由是:从40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10,因此,二者不是互斥事件,当然不可能是对立事件.反思与感悟 1.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,看两个事件的和事件是否为必然事件,从而可判断是否为对立事件.2.考虑事件的结果间是否有交事件.可考虑利用Venn图分析,对于较难判断的关系,也可考虑列出全部结果,再进行分析.跟踪训练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( )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答案 D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.题型二和事件的概念例2 在掷骰子的试验中,可以定义许多事件.例如,事件C1={出现1点},事件C2={出现2点},事件C3={出现3点},事件C4={出现4点},事件C5={出现5点},事件C6={出现6点},事件D1={出现的点数不大于1},事件D2={出现的点数大于3},事件D3={出现的点数小于5},事件E={出现的点数小于7},事件F={出现的点数为偶数},事件G={出现的点数为奇数},请根据上述定义的事件,回答下列问题:(1)请举出符合包含关系、相等关系的事件;(2)利用和事件的定义,判断上述哪些事件是和事件.解(1)因为事件C1,C2,C3,C4发生,则事件D3必发生,所以C1⊆D3,C2⊆D3,C3⊆D3,C4⊆D3. 同理可得,事件E包含事件C1,C2,C3,C4,C5,C6;事件D2包含事件C4,C5,C6;事件F包含事件C2,C4,C6;事件G包含事件C1,C3,C5.且易知事件C1与事件D1相等,即C1=D1.(2)因为事件D2={出现的点数大于3}={出现4点或出现5点或出现6点},所以D2=C4+C5+C6.同理可得,D 3=C 1+C 2+C 3+C 4,E =C 1+C 2+C 3+C 4+C 5+C 6,F =C 2+C 4+C 6,G =C 1+C 3+C 5. 反思与感悟 事件间运算方法:(1)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.(2)利用Venn 图.借助集合间运算的思想,分析同一条件下的试验所有可能出现的结果,把这些结果在图中列出,进行运算. 跟踪训练2 盒子里有6个红球,4个白球,现从中任取3个球,设事件A ={3个球中有一个红球,两个白球},事件B ={3个球中有两个红球,一个白球},事件C ={3个球中至少有一个红球},事件D ={3个球中既有红球又有白球}.则: (1)事件D 与事件A 、B 是什么样的运算关系? (2)事件C 与事件A 的交事件是什么事件?解 (1)对于事件D ,可能的结果为1个红球2个白球或2个红球1个白球,故D =A +B . (2)对于事件C ,可能的结果为1个红球2个白球,2个红球1个白球或3个红球,故C ∩A =A .题型三 对立事件、互斥事件的概率例3 同时抛掷两枚骰子,求至少有一个5点或6点的概率.解 方法一 设“至少有一个5点或6点”为事件A ,同时抛掷两枚骰子,可能的结果如下表:所以P (A )=2036=59.方法二 设“至少有一个5点或6点”为事件A ,“至少有一个5点或6点”的对立事件是“既没有5点又没有6点”,记为A .如上表,“既没有5点又没有6点”的结果共有16个, 则“既没有5点又没有6点”的概率为P (A )=1636=49. 所以“至少有一个5点或6点”的概率为P (A )=1-P A )=1-49=59.反思与感悟 1.互斥事件的概率的加法公式P(A+B)=P(A)+P(B).2.对于一个较复杂的事件,一般将其分解成几个简单的事件,当这些事件彼此互斥时,原事件的概率就是这些简单事件的概率的和.3.当求解的问题中有“至多”、“至少”、“最少”等关键词语时,常常考虑其反面,通过求其反面,然后转化为所求问题.跟踪训练 3 某射手在一次射击中,射中10环、9环、8环、7环的概率分别为0.21,0.23,0.25,0.28,计算这个射手一次射击中射中的环数低于7环的概率.解设“低于7环”为事件E,则事件E为“射中7环或8环或9环或10环”,而事件“射中7环”“射中8环”“射中9环”“射中10环”彼此互斥,故P(E)=0.21+0.23+0.25+0.28=0.97,从而P(E)=1-P(E)=1-0.97=0.03.所以射中的环数低于7环的概率为0.03.求复杂事件的概率例4 玻璃盒里装有红球、黑球、白球、绿球共12个,从中任取1球,设事件A为“取出1个红球”,事件B为“取出1个黑球”,事件C为“取出1个白球”,事件D为“取出1个绿球”.已知P(A)=512,P(B)=13,P(C)=16,P(D)=112.(1)求“取出1个球为红球或黑球”的概率;(2)求“取出1个球为红球或黑球或白球”的概率.分析事件A,B,C,D为互斥事件,A+B与C+D为对立事件,A+B+C与D为对立事件,因此可用两种方法求解.解方法一(1)因为事件A,B,C,D彼此为互斥事件,所以“取出1个球为红球或黑球”的概率为P(A+B)=P(A)+P(B)=512+13=34.(2)“取出1个球为红球或黑球或白球”的概率为P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)=512+13+16=1112.方法二(1)“取出1个球为红球或黑球”的对立事件为“取出1个球为白球或绿球”,即A+B 的对立事件为C +D ,所以P (A +B )=1-P (C +D )=1-P (C )-P (D )=1-16-112=34,即“取出1个球为红球或黑球”的概率为34.(2)“取出1个球为红球或黑球或白球”的对立事件为“取出1个球为绿球”,即A +B +C 的对立事件为D ,所以P (A +B +C )=1-P (D )=1-112=1112,即“取出1个球为红球或黑球或白球”的概率为1112.解后反思 求复杂事件的概率通常有两种方法:一是将所求事件转化成彼此互斥事件的和;二是先求对立事件的概率,再求所求事件的概率,即P (A )=1-P (B )(B 是A 的对立事件).1.给出以下结论:①互斥事件一定对立;②对立事件一定互斥;③互斥事件不一定对立;④事件A 与B 的和事件的概率一定大于事件A 的概率;⑤事件A 与B 互斥,则有P (A )=1-P (B ).其中正确命题的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3答案 C解析 对立必互斥,互斥不一定对立,∴②③正确,①错;又当A +B =A 时,P (A +B )=P (A ),∴④错;只有事件A 与B 为对立事件时,才有P (A )=1-P (B ),∴⑤错.2.对同一事件来说,若事件A 是必然事件,事件B 是不可能事件,则事件A 与事件B 的关系是( ) A .互斥不对立 B .对立不互斥 C .互斥且对立 D .不互斥、不对立 答案 C解析 必然事件与不可能事件不可能同时发生,但必有一个发生,故事件A 与事件B 的关系是互斥且对立.3.对空中飞行的飞机连续射击两次,每次发射一枚炮弹,设A ={两次都击中飞机},B ={两次都没击中飞机},C ={恰有一弹击中飞机},D ={至少有一弹击中飞机},下列关系不正确的是( ) A .A ⊆D B .B ∩D =∅ C .A ∪C =D D .A ∪C =B ∪D 答案 D解析 “恰有一弹击中飞机”指第一枚击中第二枚没中或第一枚没中第二枚击中,A ∪C =D ={至少有一弹击中飞机},不是必然事件;“至少有一弹击中”包含两种情况:一种是恰有一弹击中,一种是两弹都击中,B ∪D 为必然事件,所以A ∪C ≠B ∪D .4.从集合{a ,b ,c ,d ,e }的所有子集中任取一个,若这个子集不是集合{a ,b ,c }的子集的概率是34,则该子集恰是集合{a ,b ,c }的子集的概率是( )A.35B.25 C.14 D.18答案 C解析 该子集恰是{a ,b ,c }的子集的概率为P =1-34=14.5.从几个数中任取实数x ,若x ∈(-∞,-1]的概率是0.3,x 是负数的概率是0.5,则x ∈(-1,0)的概率是________. 答案 0.2解析 设“x ∈(-∞,-1]”为事件A ,“x 是负数”为事件B ,“x ∈(-1,0)”为事件C ,由题意知,A ,C 为互斥事件,B =A +C ,∴P (B )=P (A )+P (C ),P (C )=P (B )-P (A )=0.5-0.3=0.2.1.互斥事件和对立事件既有区别又有联系.互斥未必对立,对立一定互斥.2.互斥事件的概率加法公式是一个很基本的计算公式,解题时要在具体的情景中判断各事件间是否互斥,只有互斥事件才能用概率加法公式P (A +B )=P (A )+P (B ). 3.求复杂事件的概率通常有两种方法: (1)将所求事件转化成彼此互斥事件的和事件; (2)先求其对立事件的概率,再求所求事件的概率.一、选择题1.已知P (A )=0.1,P (B )=0.2,则P (A +B )等于( ) A .0.3 B .0.2 C .0.1 D .不确定答案 D解析 由于不能确定A 与B 是否互斥,所以P (A ∪B )的值不能确定. 2.若A 、B 是互斥事件,则( )A.P(A+B)<1 B.P(A+B)=1C.P(A+B)>1 D.P(A+B)≤1答案 D解析∵A、B是互斥事件,∴P(A+B)=P(A)+P(B)≤1.(当A、B是对立事件时,P(A+B)=1).3.某产品分甲、乙、丙三级,其中丙级为次品.若生产中出现乙级品的概率为0.03,丙级品的概率为0.01,则对该产品抽查一件抽到正品的概率为( )A.0.09 B.0.97C.0.99 D.0.96答案 C解析因为抽到次品的概率为0.01,所以抽到正品的概率是1-0.01=0.99.4.从装有2个红球和2个白球的口袋内任取2个球,那么互斥而不对立的两个事件是( ) A.“至少有1个白球”和“都是红球”B.“至少有1个白球”和“至多有1个红球”C.“恰有1个白球”和“恰有2个白球”D.“至多有1个白球”和“都是红球”答案 C解析该试验有三种结果:“恰有1个白球”、“恰有2个白球”、“没有白球”,故“恰有1个白球”和“恰有2个白球”是互斥事件且不是对立事件.5.从1,2,3,…,9中任取两数,其中:①恰有一个偶数和恰有一个奇数;②至少有一个奇数和两个都是奇数;③至少有一个奇数和两个都是偶数;④至少有一个奇数和至少有一个偶数.则在上述事件中,是对立事件的是( )A.① B.②④C.③ D.①③答案 C解析从1~9中任取两数,有以下三种情况:(1)两个均为奇数;(2)两个均为偶数;(3)一个奇数和一个偶数.故选C.6.下列四个命题:①对立事件一定是互斥事件;②若A,B为两个事件,则P(A+B)=P(A)+P(B);③若事件A,B,C两两互斥,则P(A)+P(B)+P(C)=1;④事件A,B满足P(A)+P(B)=1,则A,B是对立事件.其中错误命题的个数是( )A.0 B.1C.2 D.3答案 D解析对立事件首先是互斥事件,故①正确;只有互斥事件的和事件的概率才适合概率加法公式,故②不正确;概率加法公式可以适合多个互斥事件的和事件,但和事件不一定是必然事件,故③不正确;对立事件和的概率公式逆用不正确.比如在掷骰子试验中,设事件A ={正面为奇数},B ={正面为1,2,3},则P (A )+P (B )=1.而A ,B 不互斥,故④不正确. 7.掷一枚骰子的试验中,出现各点的概率为16.事件A 表示“小于5的偶数点出现”,事件B表示“小于5的点数出现”,则一次试验中,事件A +B (B 表示事件B 的对立事件)发生的概率为( ) A.13 B.12 C.23 D.56答案 C解析 由题意知,B 表示“大于或等于5的点数出现”,事件A 与事件B 互斥,由概率的加法计算公式可得P (A +B )=P (A )+P (B )=26+26=46=23.二、填空题8.若A ,B 为互斥事件,P (A )=0.4,P (A +B )=0.7,则P (B )=________. 答案 0.3解析 因为A ,B 为互斥事件,所以P (A +B )=P (A )+P (B ).所以P (B )=P (A +B )-P (A )=0.7-0.4=0.3.9.在一次教师联欢会上,到会的女教师比男教师多12人,从这些教师中随机挑选一人表演节目,若选中男教师的概率为920,则参加联欢会的教师共有________人.答案 120解析 可设参加联欢会的教师共有n 人,由于从这些教师中选一人,“选中男教师”和“选中女教师”两个事件是对立事件,所以选中女教师的概率为1-920=1120.再由题意,知1120n -920n =12,解得n =120.10.对一批产品的长度(单位:毫米)进行抽样检测,下图为检测结果的频率分布直方图.根据标准,产品长度在区间[20,25)上的为一等品,在区间[15,20)和区间[25,30)上的为二等品,在区间[10,15)和[30,35)上的为三等品.用频率估计概率,现从该批产品中随机抽取一件,则其为二等品的概率为________.答案 0.45解析 由图可知,抽得一等品的概率为0.3,抽得三等品的概率为0.25,则抽得二等品的概率为1-0.3-0.25=0.45.11.同时抛掷两枚骰子,既不出现5点也不出现6点的概率为49,则5点或6点至少出现一个的概率是________. 答案 59解析 记“既不出现5点也不出现6点”的事件为A ,则P (A )=49,“5点或6点至少出现一个”的事件为B .因为A ∩B =∅,A +B 为必然事件,所以A 与B 是对立事件,则P (B )=1-P (A )=1-49=59.故5点或6点至少出现一个的概率为59.三、解答题12.袋中装有红球、黑球、黄球、绿球共12个.从中任取一球,取到红球的概率是13,取到黑球或黄球的概率是512,取到黄球或绿球的概率是512.试求取到黑球、黄球、绿球的概率各是多少.解 从袋中任取一球,记事件“取到红球”“取到黑球”“取到黄球”和“取到绿球”分别为A ,B ,C ,D ,则事件A ,B ,C ,D 显然是两两互斥的. 由题意,得⎩⎨⎧P A =13, P B +C =512, P C +D =512, P A +B +C +D =1,即⎩⎨⎧P B +P C =512, P C +P D =512, 13+P B +P C +P D =1,解得⎩⎨⎧P B =14, P C =16, P D =14,故取到黑球的概率是14,取到黄球的概率是16,取到绿球的概率是14.13.黄种人群中各种血型的人所占的比例如下表所示.互相输血.小明是B型血,若小明因病需要输血,则:(1)任找一个人,其血可以输给小明的概率是多少?(2)任找一个人,其血不能输给小明的概率是多少?解(1)对任一个人,其血型为A,B,AB,O的事件分别为A′,B′,C′,D′,它们是互斥的.由已知得P(A′)=0.28,P(B′)=0.29,P(C′)=0.08,P(D′)=0.35.由于B,O型血可以输给B型血的人,因此“可以输血给B型血的人”为事件B′+D′,根据互斥事件的概率加法公式,得:P(B′+D′)=P(B′)+P(D′)=0.29+0.35=0.64.(2)由于A,AB型血不能输给B型血的人,因此“不能输血给B型血的人”为事件A′+C′,所以P(A′+C′)=P(A′)+P(C′)=0.28+0.08=0.36.[学习目标] 1.初步体会模拟方法在概率方面的应用.2.理解几何概型的定义及其特点,会用公式计算简单的几何概型问题.3.了解古典概型与几何概型的区别与联系.知识点一 几何概型的含义1.几何概型的定义向平面上有限区域(集合)G 内随机地投掷点M ,若点M 落在子区域G 1 G 的概率与G 1的面积成正比,而与G 的形状、位置无关,即P (点M 落在G 1)=G 1的面积G 的面积,则称这种模型为几何概型.2.几何概型的特点(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. 思考 几何概型与古典概型有何区别? 答 几何概型与古典概型的异同点P (A )=构成事件A 的区域长度 面积或体积试验的全部结果所构成的区域长度 面积或体积.思考 计算几何概型的概率时,首先考虑的应该是什么? 答 首先考虑取点的区域,即要计算的区域的几何度量.题型一 与长度有关的几何概型例1 取一根长为3 m 的绳子,拉直后在任意位置剪断,那么剪得两段的长都不小于1 m 的概率有多大?解 如图,记“剪得两段的长都不小于1 m”为事件A .把绳子三等分,于是当剪断位置处在中间一段时,事件A 发生,因为中间一段的长度为1 m ,所以事件A 发生的概率为P (A )=13.反思与感悟 在求解与长度有关的几何概型时,首先找到试验的全部结果构成的区域D ,这时区域D 可能是一条线段或几条线段或曲线段,然后找到事件A 发生对应的区域d ,在找区域d 的过程中,确定边界点是问题的关键,但边界点是否取到却不影响事件A 的概率. 跟踪训练1 平面上画了一组彼此平行且相距2a 的平行线.把一枚半径r <a 的硬币任意投掷在平行线之间,求硬币不与任一条平行线相碰的概率.解 设“硬币不与任一条平行线相碰”为事件A .如图,在两条相邻平行线间画出与平行线间距为r 的两条平行虚线,则当硬币中心落在两条虚线间时,与平行线不相碰. 故P (A )=虚线间距离平行线间距离=2a -2r 2a =a -ra.题型二 与面积有关的几何概型例2 如图,射箭比赛的箭靶中有五个涂有不同颜色的圆环,从外向内分别为白色、黑色、蓝色、红色,靶心是金色,金色靶心叫“黄心”.奥运会的比赛靶面直径为122 cm ,靶心直径为12.2 cm ,运动员在一定距离外射箭,假设每箭都能中靶,且射中靶面内任意一点是等可能的,那么射中黄心的概率为多少? 解 记“射中黄心”为事件B .因为中靶点随机地落在面积为⎝ ⎛⎭⎪⎫14×π×1222cm 2的大圆内,而当中靶点落在面积为⎝ ⎛⎭⎪⎫14×π×12.22cm 2的黄心内时,事件B 发生,所以事件B 发生的概率P (B )=14×π×12.2214×π×1222=0.01.反思与感悟 解此类几何概型问题的关键:(1)根据题意确定是不是与面积有关的几何概型问题.(2)找出或构造出随机事件对应的几何图形,利用图形的几何特征计算相关面积,套用公式从而求得随机事件的概率.跟踪训练2 一只海豚在水池中自由游弋,水池为长30 m ,宽20 m 的长方形,求此刻海豚嘴尖离岸边不超过2 m 的概率.解 如图所示,区域Ω是长30 m 、宽20 m 的长方形.图中阴影部分表示事件A :“海豚嘴尖离岸边不超过2 m”,问题可以理解为求海豚嘴尖出现在图中阴影部分的概率.由于区域Ω的面积为30×20=600(m 2),阴影部分的面积为30×20-26×16=184(m 2). 所以P (A )=184600=2375≈0.31.即海豚嘴尖离岸边不超过2 m 的概率约为0.31. 题型三 与体积有关的几何概型例3 已知正三棱锥S -ABC 的底面边长为a ,高为h ,在正三棱锥内取点M ,试求点M 到底面的距离小于h2的概率.解 如图,分别在SA ,SB ,SC 上取点A 1,B 1,C 1,使A 1,B 1,C 1分别为SA ,SB ,SC 的中点,则当点M 位于平面ABC 和平面A 1B 1C 1之间时,点M 到底面的距离小于h2.设△ABC 的面积为S ,由△ABC ∽△A 1B 1C 1,且相似比为2,得△A 1B 1C 1的面积为S4.由题意,知区域D (三棱锥S -ABC )的体积为13Sh ,区域d (三棱台ABC -A 1B 1C 1)的体积为13Sh -13·S 4·h 2=13Sh ·78.所以点M 到底面的距离小于h 2的概率P =78.反思与感悟 如果试验的全部结果所构成的区域可用体积来度量,我们要结合问题的背景,选择好观察角度,准确找出基本事件所占的区域体积及事件A 所占的区域体积.其概率的计算公式为P (A )=构成事件A 的区域体积试验的全部结果构成的区域体积.跟踪训练3 一只小蜜蜂在一个棱长为3的正方体内自由飞行,若蜜蜂在飞行过程中始终保持与正方体6个面的距离均大于1,称其为“安全飞行”,求蜜蜂“安全飞行”的概率. 解 依题意,在棱长为3的正方体内任意取一点,这个点到各面的距离均大于1.则满足题意的点区域为:位于该正方体中心的一个棱长为1的小正方体.由几何概型的概率公式,可得满足题意的概率为P =1333=127.题型四 与角度有关的几何概型例4 如图,在平面直角坐标系内,射线OT 落在60°角的终边上,任作一条射线OA ,求射线OA 落在∠xOT 内的概率.解 以O 为起点作射线OA 是随机的,因而射线OA 落在任何位置都是等可能的,落在∠xOT 内的概率只与∠xOT 的大小有关,符合几何概型的条件. 于是,记事件B ={射线OA 落在∠xOT 内}. 因为∠xOT =60°,所以P (B )=60°360°=16.反思与感悟 当涉及射线的运动,扇形中有关落点区域问题时,常以角的大小作为区域度量来计算概率,切不可用线段代替,这是两种不同的度量手段.跟踪训练4 如图,在等腰直角三角形ABC 中,过直角顶点C 在∠ACB 内部作一条射线CM ,与线段AB 交于点M .求AM <AC 的概率.解 因为CM 是∠ACB 内部的任意一条射线,而总的基本事件是∠ACB 的大小,即为90°, 所以作AC ′=AC ,且∠ACC ′=180°-45°2=67.5°.如图,当CM 在∠ACC ′内部的任意一个位置时,皆有AM <AC ′=AC ,即P (AM <AC )=67.5°90°=34.转化与化归思想例5 把长度为a 的木棒任意折成三段,求它们可以构成一个三角形的概率.分析 将长度为a 的木棒任意折成三段,要能够构成三角形必须满足“两边之和大于第三边”这个条件,进而求解即可.解 设将长度为a 的木棒任意折成三段的长分别为x ,y ,a -x -y ,则(x ,y )满足的条件为⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤a ,0≤y ≤a ,0≤x +y ≤a ,它所构成的区域为图中的△AOB .设事件M ={能构成一个三角形},则当(x ,y )满足下列条件时,事件M 发生.⎩⎪⎨⎪⎧x +y >a -x -y ,x +a -x -y >y ,y +a -x -y >x ,即⎩⎪⎨⎪⎧x +y >a 2,y <a2,x <a 2,它所构成的区域为图中的阴影部分, 故P (M )=S 阴影S △AOB =12×⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2212×a 2=14.故满足条件的概率为14.解后反思 解决本题的关键是将之转化为与面积有关的几何概型问题.一般地,有一个变量可以转化为与长度有关的几何概型,有两个变量可以转化为与面积有关的几何概型,有三个变量可以转化为与体积有关的几何概型.1.在区间[0,3]上任取一个数,则此数不大于2的概率是( ) A.13 B.12 C.23 D.79答案 C解析 此数不大于2的概率P =区间[0,2]的长度区间[0,3]的长度=23.2.在半径为2的球O 内任取一点P ,则|OP |>1的概率为( ) A.78 B.56 C.34 D.12答案 A解析 问题相当于在以O 为球心,1为半径的球外,且在以O 为球心,2为半径的球内任取一点,所以P =43π×23-43π×1343π×23=78.3.如图,边长为2的正方形中有一封闭曲线围成的阴影区域.在正方形中随机撒一粒豆子,它落在阴影区域内的概率是13,则阴影区域的面积是( )A.13B.23C.43 D .无法计算答案 C解析 在正方形中随机撒一粒豆子,其结果有无限个,属于几何概型.设“落在阴影区域内”为事件A ,则事件A 构成的区域是阴影部分.设阴影区域的面积为S ,全部结果构成的区域面积是正方形的面积,则有P (A )=S 22=S 4=13,解得S =43.4.当你到一个红绿灯路口时,红灯的时间为30秒,黄灯的时间为5秒,绿灯的时间为45秒,那么你看到黄灯的概率是( ) A.112 B.38 C.116 D.56答案 C解析 由题意可知,在80秒内路口的红、黄、绿灯是随机出现的,可以认为是无限次等可能出现的,符合几何概型的条件.事件“看到黄灯”的时间长度为5秒,而整个灯的变换时间长度为80秒,据几何概型概率计算公式,得看到黄灯的概率为P =580=116.5.在1 000 mL 水中有一个草履虫,现从中随机取出3 mL 水样放到显微镜下观察,则发现草履虫的概率是________. 答案31 000解析由几何概型知,P=31 000.1.几何概型适用于试验结果是无穷多且事件是等可能发生的概率模型.2.几何概型主要用于解决与长度、面积、体积有关的题目.3.注意理解几何概型与古典概型的区别.4.理解如何将实际问题转化为几何概型的问题,利用几何概型公式求解,概率公式为P(A)=构成事件A的区域长度 面积或体积试验的全部结果所构成的区域长度 面积或体积.。
1.2 生活中的概率学习目标 1.深刻明白得概率的意义,会用概率知识说明现实生活中的实际问题.2.通过概率对实际问题的说明,体会数学与现实世界的联系.知识点一正确明白得概率的含义试探抛掷一枚质地均匀的硬币,显现正面的概率为0.5,是不是意味着持续抛2次,必然是一次正面朝上,一次是反面朝上?梳理随机性与规律性随机事件在一次实验中发生与否是________的,但随机性中含有规律性,熟悉了这种随机性中的规律性,就能够比较准确地预测随机事件发生的________.知识点二概率与公平性试探一副围棋子共181枚黑子,180枚白子.若是裁判闭目从中任取一枚,指定竞赛两边的一方猜黑白,猜对先行,不然让对方先行.这种规那么是不是公平?梳理游戏的公平性一样地,规那么公平的标准是参与各方机遇均等,即胜出的概率相等.知识点三概率与决策试探一个班主任听说自己班里有一个学生迟到了,但不知是谁,他第一猜是那位常常迟到的.他的这种猜想原理是什么?可不可能猜错?梳理概率和日常生活有着紧密的联系.关于生活中的随机事件,咱们能够利用概率知识作出合理的判定和决策.类型一概率的正确明白得例1 以下说法正确的选项是( )A.由生物学明白生男生女的概率约为0.5,一对夫妇前后生两个小孩,那么必然为一男一女B.一次摸奖活动中,中奖概率为0.2,那么摸5张票,必然有一张中奖C.10张票中有1 张奖票,10人去摸,谁先摸那么谁摸到奖票的可能性大D.10张票中有1 张奖票,10人去摸,不管谁先摸,摸到奖票的概率都是0.1反思与感悟(1)概率是随机事件发生可能性大小的气宇,是随机事件A的本质属性,随机事件A发生的概率是大量重复实验中事件A发生的频率的近似值.(2)随机事件A在一次实验中发生与否是随机的,并非是概率大就必然会发生,对具体的问题要从全局和整体上去看待,而不是局限于某一次实验或某一个具体的事件.跟踪训练1 某射手击中靶心的概率是0.9,是不是说明他射击10次就必然能击中9次?类型二概率思想的实际应用例2 设有外形完全相同的两个箱子,甲箱中有99个白球1个黑球,乙箱中有1个白球99个黑球.先随机地抽取一箱,再从掏出的一箱中抽取一球,结果取得白球.问这球是从哪个箱子中掏出的?反思与感悟在一次实验中,概率大的事件比概率小的事件显现的可能性更大.跟踪训练2 若是掷一枚质地均匀的硬币,持续5次正面向上,有人以为下次显现反面向上的概率大于1 2,这种明白得正确吗?类型三游戏规那么的公平性例3 有四张卡片,别离写有2,3,7,8.规定任意不放回地抽取两张,积是2的倍数那么甲获胜,积是3的倍数那么乙获胜,若是积是6的倍数那么重来.那个游戏规那么公平吗?反思与感悟在各类游戏中,若是各方获胜概率相等,那么规那么确实是公平的.跟踪训练3 街头有人摆一种游戏,方式是抛掷两枚骰子,若是两枚骰子投一次点数之和是2,3,4,10,11,12这六种情形,红方胜,而当两枚骰子点数之和是5,6,7,8,9时,白方胜,这种游戏对两边公平吗?假设不公平,请说明哪方占廉价?1.“某彩票的中奖概率为11 000”意味着( ) A.买1 000张彩票就必然能中奖B.买1 000张彩票中一次奖C.买1 000张彩票一次奖也不中D.购买彩票中奖的可能性是11 0002.某学校有教职工400名,从当选出40名教职工组成教工代表大会,每位教职工被选的概率是110,其中正确的选项是( )A.10个教职工中,必有1人被选B.每位教职工被选的可能性是110C.数学教研组共有50人,该组被选教职工代表的人数必然是5D.以上说法都不正确3.以下说法正确的选项是( )A.设有一批产品,第二品率为0.05,那么从中任取200件,必有10件是次品;B.做100次抛硬币的实验,结果51次显现正面朝上,因此,显现正面朝上的概率是51100;C.随机事件发生的频率确实是那个随机事件发生的概率;D.抛掷骰子100次,得点数是1的结果18次,那么显现1点的频率是950.4.某中学要在高一年级的二、三、四班中任选一个班参加社区效劳活动,有人提议用如下方式选班:掷两枚硬币,正面向上记作2点,反面向上记作1点,两枚硬币的点数和是几,就选几班.依照那个规那么,被选概率最大的是( )A.二班B.三班C.四班D.三个班机遇均等5.同时向上抛掷100枚质量均匀的铜板,落地时这100枚铜板全都正面向上,那么这100枚铜板更可能是下面哪一种情形( )A.这100枚铜板两面是一样的B.这100枚铜板两面是不一样的C.这100枚铜板中有50枚两面是一样的,另外50枚两面是不一样的D.这100枚铜板中有20枚两面是一样的,另外80枚两面是不一样的1.概率是描述随机事件发生的可能性大小的一个数量,即便是可能率事件,也不能确信事件必然会发生,只是以为事件发生的可能性大.2.利用概率思想正确处置和说明实际问题,是一种科学的理性思维,在实践中要不断巩固和应用,提升自己的数学素养.答案精析问题导学 知识点一试探 抛掷一枚硬币显现正面的概率为0.5,它是大量实验得出的一种规律性结果,对具体的几回实验来讲不必然能表现出这种规律性,在持续抛掷一枚硬币两次的实验中,可能两次均正面朝上,也可能两次均反面朝上,也可能一次正面朝上,一次反面朝上. 梳理 随机 可能性 知识点二试探 从361枚棋子中任取一枚,取到黑子的概率大,指定一方猜黑,猜对先行的概率大,因此那个规那么不公平. 知识点三试探 该班主任是把以往迟到的频率当概率,选择迟到概率最大的那位同窗.如此猜可能犯错,但猜对的可能性更大. 题型探讨例1 D [一对夫妇生两个小孩可能是(男,男),(男,女),(女,男),(女,女),因此A 不正确;中奖概率为0.2是说中奖的可能性为0.2,当摸5张票时,可能都中奖,也可能中一张、两张、三张、四张或都不中奖,因此B 不正确;10张票中有1张奖票,10人去摸,每人摸到的可能性是相同的,即不管谁先摸,摸到奖票的概率都是0.1,因此C 不正确,D 正确.]跟踪训练1 解 从概率的统计概念动身,击中靶心的概率是0.9并非意味着射击10次就必然能击中9次,只有进行大量射击实验时,击中靶心的次数约为910n ,其中n 为射击次数,而且当n 越大时,击中的次数就越接近910n .例2 解 甲箱中有99个白球1个黑球,故随机地掏出一球,取得白球的可能性是99100.乙箱中有1个白球99个黑球,从中任取一球,取得白球的可能性是1100.由此可见,这一白球从甲箱中抽出的概率比从乙箱中抽出的概率大得多.既然在一次抽样中抽到白球,固然能够以为是从概率大的箱子中掏出的.因此咱们作出统计推断:该白球是从甲箱中掏出的.跟踪训练2 解 这种明白得是不正确的.掷一枚质地均匀的硬币作为一次实验,其结果是随机的,但通过大量的实验,其结果呈现出必然的规律,即“正面向上”,“反面向上”的可能性都为12,持续5次正面向上这种结果是可能的,但对下一次实验来讲,仍然是随机的,其显现“正面向上”和“反面向上”的可能性仍是12,而可不能大于12.例3 解 任意抽取2张,可能的结果有6,14,16,21,24,56,且各结果显现的机遇均等.因此在一局中甲获胜的概率是36=12,乙获胜的概率是16,不公平.跟踪训练3 解 两枚骰子点数之和如下表:其中点数之和是2,3,4,10,11,12这六种情形的共12种,概率是1236=13,两枚骰子点数之和是5,6,7,8,9的情形共2436=23.因此这种游戏不公平,白方比较占廉价. 当堂训练1.D 2.B 3.D 4.B 5.A。
高中数学第三章概率单元测试北师大版必修3(时间90分钟,满分100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1下列现象是随机事件的是( )A.天上无云下大雨B.同性电荷,相互排斥C.没有水分,种子发芽D.从分别标有1,2,3,4,5,6,7,8,9,10的10张号签中任取一张,得到1号签2下列说法中正确的是( )A.事件的概率范围是(0,1) B.不可能事件的概率不一定为0C.必然事件的概率为1 D.随机事件的概率范围是[0,1]3抛掷一枚硬币3次,观察向上面情况,每次试验的基本事件总数是( )A.8 B.7 C.6 D.44下列叙述随机事件的频率与概率的关系中,说法正确的是( )A.频率就是概率B.频率是客观存在的,与试验次数无关C.随着试验次数的增多,频率越来越接近概率D.概率是随机的,在试验前不能确定512件同类产品中,有10件是正品,2件是次品,从中任意抽出3件,与1件次品2件正品的互斥而不对立的事件是( )A.3件正品 B.至少有一件正品C.至少有一件次品 D.3件是正品或2件次品1件正品6口袋内装有一些大小相同的红球、白球和黑球,从中摸出1个球,摸出红球的概率是0.42,摸出白球的概率是0.28,那么摸出黑球的概率是( )A.0.42 B.0.28 C.0.3 D.0.77如图所示,甲、乙两人玩一种转盘游戏,转盘均分为8等份,规定当指针指向阴影部分时甲胜,否则乙胜,则甲获胜的概率是( )A.35B.34C.38D.588在一个袋子中装有分别标注着数字1、2、3、4、5、6的六个小球,这些小球除标注的数字外完全相同,现从中随机地一次取出两个小球,则取出的小球标注的数字之和为5或6的概率是( )A.215 B.15 C.415 D.139下图的矩形长为5、宽为2,在矩形内随机地撒300颗黄豆,数得落在阴影部分的黄豆数为138颗,则我们可以估计出阴影部分的面积为( )A.235 B.2350C .10D .不能估计 10(2009福建高考卷,理8)已知某运动员每次投篮命中的概率为40%.现采用随机模拟的方法估计该运动员三次投篮恰有两次命中的概率:先由计算器得出0到9之间取整数值的随机数,指定1,2,3,4表示命中,5,6,7,8,9,0表示不命中;再以每三个随机数为一组,代表三次投篮的结果,经随机模拟产生了如下20组随机数:907 966 191 925 271 932 812 458 569 683 431 257 393 027 556 488 730 113 537 989据此估计,该运动员三次投篮恰有两次命中的概率为( )A .0.35B .0.25C .0.20D .0.15二、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分.把答案填在题中的横线上) 11抛掷一枚骰子,向上的点数是奇数为事件A ,事件A 的对立事件是______. 12书架上有3本数学书,4本物理书,2本化学书,1本英语书,现从书架上随机拿一本书,则拿到数学书的概率为______.13(2009福建高考卷,文14)点A为周长等于3的圆周上的一个定点,若在该圆周上随机取一点B,则劣弧AB的长度小于1的概率为__________.14(2009安徽高考卷,文13)从长度分别为2、3、4、5的四条线段中任意取出三条,则以这三条线段为边可以构成三角形的概率是__________.15从某校高二年级的所有学生中,随机抽取20人,测得他们的身高分别为:(单位:cm)162,148,154,165,168,172,175,162,171,170,150,151,152,160,163,175,164,179,149 ,172.根据样本频率分布估计总体分布的原理,在该校高二年级任抽一名同学身高在155.5 cm~170.5 cm之间的概率为________.(用分数表示)三、解答题(本大题共4小题,共40分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)16(本小题满分9分)在等腰Rt△ABC中,在斜边AB上取一点M,求AM<AC的概率.17(本小题满分10分)由经验得知,在书店购买天鸿书业编写的高中数学新课标必修3《同步测控优化设计》丛书时,等候付款的人数及概率如下表.求:(1)5人及以上排队等候付款的概率是多少?(2)至多有1人排队的概率是多少?18(本小题满分10分)甲、乙二人用4张扑克牌(分别是红桃2,红桃3,红桃4,方片4)玩游戏,他们将扑克牌洗匀后,背面朝上放在桌面上,甲先抽,乙后抽,抽出的牌不放回,各抽一张.(1)设(i,j)分别表示甲、乙抽到的牌的数字,写出甲、乙二人抽到的牌的所有情况.(2)若甲抽到红桃3,则乙抽出的牌面数字比3大的概率是多少?(3)甲、乙约定:若甲抽到的牌的牌面数字比乙大,则甲胜,否则,乙胜.你认为此游戏是否公平,说明你的理由.19(本小题满分11分)(2009山东高考卷,文19)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):按类型,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.参考答案1答案:D2答案:C3解析:所有的基本事件是:(正、正、正),(正、正、反),(正、反、正)、(正、反、反),(反、正、正),(反,正,反),(反,反,正),(反,反,反),共8个.答案:A4解析:频率不是概率,所以A不正确;频率不是客观存在的,具有随机性,所以B不正确;概率是客观存在的,不受试验的限制,不是随机的,在试验前已经确定,随着试验次数的增多,频率越来越接近概率,所以D不正确,C正确.答案:C5解析:B、C不是互斥事件,D是对立事件,A是互斥而不对立的事件.答案:A6解析:摸出黑球的概率是1-0.42-0.28=0.3.答案:C7解析:指针指向的结果有无限个,属于几何概型,设圆的面积是S,阴影部分的面积是58S ,全部结果构成的区域面积是S ,则指针指向阴影部分,即甲获胜的概率是58. 答案:D8解:用(x ,y)表示取出两球上标注的数字,则所有的基本事件是:(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,4),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6),(5,6),共有15个.数字之和为5或6包含的基本事件有:(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),共有4个,则所求概率为415.答案:C9解析:利用几何概型的概率计算公式,得138300×(5×2)=235.答案:A10解析:恰有两个随机数在1,2,3,4的组是:191 271 932 812 393 027 730,共有7组,所以该运动员三次投篮恰有两次命中的概率估计为720=0.35.答案:A11答案:向上的点数是偶数 12答案:2513解析:劣弧AB 所对的圆心角小于13×360°=120°,则劣弧AB 的长度小于1的概率为120°+120°360°=23.答案:2314解析:从这四条线段中任意取出三条的取法有:2、3、4或2、3、5或3、4、5或2、4、5,即共有4种.可构成三角形的有三种情况:2、3、4或3、4、5或2、4、5,则取出的三条线段为边可以构成三角形的概率是34.答案:3415解析:样本中有8人身高在155.5 cm ~170.5 cm 之间,所以估计该校高二年级任抽一名同学身高在155.5 cm ~170.5 cm 之间的概率为820=25.答案:2516分析:在斜边AB 上取一点M 的结果是等可能的且有无限个,属于几何概型.解:如图,点M 随机地落在线段AB 上,其结果是等可能的,且有无限个,属于几何概型.设AM <AC 为事件N.点C′在AB 上,且AC′=AC.全部试验结果构成的区域长度是AB ,事件N 构成的区域长度是AC′,则P(N)=AC′AB=AC AB =22,即AM <AC 的概率为22. 17分析:(1)通过总的概率和为1求解;(2)至多有1人排队是指没有人排队或恰有1人排队.解:(1)设5人及以上排队等候付款为事件A , 由于所有概率的和为1,则P(A)=1-(0.1+0.16+0.3+0.3+0.1)=0.04,即5人及以上排队等候付款的概率是0.04.(2)设至多有1人排队为事件C ,没有人排队为事件D ,恰有1人排队为事件E ,则事件D 与E 互斥,C =D +E ,P(D)=0.1,P(E)=0.16,所以P(C)=P(D)+P(E)=0.1+0.16=0.26,即至多有1人排队的概率是0.26.18分析:(1)共有12种;(2)乙抽到的牌只能是2,4,4;(3)甲抽到的牌比乙大有5种,概率相等才公平.解:(1)甲、乙二人抽到的牌的所有情况(方片4用4′表示)为(2,3)、(2,4)、(2,4′)、(3,2)、(3,4)、(3,4′)、(4,2)、(4,3)、(4,4′)、(4,2′)、(4′,3)、(4′,4)共12种不同情况.(2)甲抽到3,乙抽到的牌只能是2,4,4′. 所以乙抽到的牌面数字大于3的牌只能是4,4′. 所以乙抽出的牌面数字比3大的概率为23.(3)由甲抽到的牌比乙大有(3,2)、(4,2)、(4,3)、(4′,2)、(4′,3) 共有5种.所以甲胜的概率P 1=512.则乙获胜的概率为P 2=1-512=712,因为512≠712,所以此游戏不公平.19分析:(1)利用抽样比建立总体容量的方程,解得总体容量,利用表中所有数据的和等于总体容量求得z 的值;(2)利用抽样比计算出C 类中舒适型和标准型所抽取的数量,利用古典概型求出概率;(3)计算出平均数,利用古典概型求出概率.解:(1)设该厂本月生产轿车为n 辆, 由题意得,50n =10100+300,解得n =2 000,则z =2 000-(100+300)-150-450-600=400. (2)设从中任取2辆至少有1辆舒适型轿车为事件A ,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.则抽样比等于51 000=1200,则抽取舒适型轿车的辆数等于1200×400=2,分别记作S 1,S 2, 抽取标准型轿车的辆数等于1200×600=3,分别记作B 1,B 2,B 3, 则从中任取2辆的所有基本事件为(S 1,B 1),(S 1,B 2),(S 1,B 3)(S 2,B 1),(S 2,B 2),(S 2,B 3),(S 1,S 2),(B 1,B 2),(B 2,B 3),(B 1,B 3),共10个,其中至少有1辆舒适型轿车的基本事件有7个.(S 1,B 1),(S 1,B 2),(S 1,B 3)(S 2,B 1),(S 2,B 2),(S 2,B 3),(S 1,S 2),所以P(A)=710.(3)设从中任取一个数,该数与样本平均数之差的绝对值不超过0.5为事件B , 平均数为:x =18(9.4+8.6+9.2+9.6+8.7+9.3+9.0+8.2)=9,则与样本平均数之差的绝对值不超过0.5的数为 9.4,8.6,9.2,8.7,9.3,9.0共6个数, 又所有的数有8个,6 8=0.75.则P(A)=。
[核心必知]1.模拟方法在大量重复试验的前提下,可以用随机事件发生的频率来估计其发生的概率,但确定随机事件发生的频率常常需要人工做大量的重复试验,既费时又费力,并且有时很难实现.因此,我们可以借助于模拟方法来估计某些随机事件发生的概率.2.几何概型(1)定义:向平面上有限区域(集合)G 内随机地投掷点M ,若点M 落在子区域G 1G 的概率与G 1的面积成正比,而与G 的形状、位置无关,即P (点M 落在G 1)=G 1的面积G 的面积,则称这种模型为几何概型.(2)说明:几何概型中的G 也可以是空间中或直线上的有限区域,相应的概率是体积之比或长度之比.[问题思考]1.几何概型的概率计算与构成事件的区域形状有关吗?提示:几何概型的概率只与它的长度(面积或体积)有关,而与构成事件的区域形状无关. 2.在几何概型中,如果A 为随机事件,若P (A )=0,则A 一定为不可能事件;若P (A )=1,则A 一定为必然事件,这种说法正确吗?提示:这种说法不正确.如果随机事件所在的区域是一个单点,由于单点的长度、面积、体积均为0,则它出现的概率为0,显然它不是不可能事件;如果一个随机事件所在的区域是全部区域扣除一个单点,则它出现的概率为1,但它不是必然事件.讲一讲1.取一根长为3 m 的绳子,拉直后在任意位置剪断,那么剪得两段的长度都不小于1 m 的概率有多大?[尝试解答] 如图所示,记事件A ={剪得两段绳子长都不小于1 m},把绳子三等分,于是当剪断位置处在中间一段上时,事件A 发生.全部试验结果构成的区域长度是绳子的长度3 m ,事件A 包含的结果构成的区域长度是中间一段的长度为3×13=1(m),故事件A 发生的概率P (A )=13.在求解与长度有关的几何概型时,首先找到几何区域D ,这时区域D 可能是一条线段或几条线段或曲线段,然后找到事件A 发生对应的区域d ,在找d 的过程中,确定边界点是问题的关键,但边界点是否取到却不影响事件A 的概率. 练一练1.在区间[-1,2]上随机取一个数x ,则|x |≤1的概率为________. 解析:由|x |≤1得,-1≤x ≤1, 故易知所求概率为1--2--=23. 答案:23讲一讲2.假设你家订了一份报纸,送报人可能在早上6:30~7:30把报纸送到你家,你父亲离开家去工作的时间是7:00~8:00,问你父亲在离开家前能拿到报纸(称为事件A )的概率是多少?[尝试解答] 如图,送报人到达的时间是6:30~7:30的任一时刻,父亲离开家去工作的时间是7:00~8:00的任一时刻,如果在直角坐标系内以x 轴表示报纸送到的时间,y 轴表示父亲离开家的时间,因为报纸送到的时间和父亲离开家的时间都是随机的,所以随机试验的所有结果(x ,y )是图中所示正方形中等可能的任意一点.事件A (父亲离开家前能拿到报纸)发生须x ≤y ,即正方形内阴影部分,事件A 发生的概率只与阴影部分的面积大小有关,这符合几何概型的条件.μA =12-12×12×12=78,μΩ=1,所以P (A )=μA μΩ=78.在研究射击、射箭、投中、射门等实际问题时,常借助于区域的面积来计算概率的值.此时,只需分清各自区域特征,分别计算其面积,以公式P (A )=构成事件A 的区域面积试验的全部结果构成的区域面积 计算事件的概率即可.练一练2.在平面直角坐标系xOy 中,设D 是横坐标与纵坐标的绝对值均不大于2的点构成的区域,E 是到原点的距离不大于1的点构成的区域,向D 中随机投一点,则落入E 中的概率为________.解析:如图所示,区域D 表示边长为4的正方形的内部(含边界),区域E 表示单位圆及其内部,因此P =π×124×4=π16.答案:π16讲一讲3.有一杯2升的水,其中含有一个细菌,用一个小杯从这杯水中取出0.1升水,求小杯水中含有这个细菌的概率.[尝试解答] 把判断这个细菌所在的位置看成一次试验,设所取的0.1升水中含有这个细菌为事件A ,则事件A 构成的区域体积是0.1升,全部试验结果构成的区域体积是2升,所以P (A )=0.12=0.05.如果试验的结果所成的区域可用体积来度量,我们要结合问题的背景,选择好观察角度,准确找出基本事件所占的总体积及事件A 所分布的体积.其概率的计算P (A )=构成事件A 的区域体积试验的全部结果构成的区域体积.练一练3.在棱长为3的正方体内任意取一个点,求这个点到各面的距离均大于1的概率. 解:记事件A 为“点到各面的距离均大于1”,则满足题意的点构成的区域为:位于该正方体中心的一个棱长为1的小正方体的内部.由几何概型的计算公式,可得满足题意的概率为P (A )=1333=127.讲一讲4.设A 为圆周上一定点,在圆周上等可能的任取一点与A 连接,求弦长超过半径的2倍的概率.[尝试解答] 如图所示,在⊙O 上有一定点A ,任取一点B 与A 连结,则弦长超过半径的2倍,即为∠AOB 的度数大于90°,而小于270°.记“弦长超过半径的2倍”为事件C , 则C 表示的范围是∠AOB ∈(π2,3π2).则由几何概型概率的公式,得P (C )=270°-90°360°=12.如果试验的结果所构成的区域的几何度量可用角度来表示,则其概率的计算公式为P (A )=事件A 构成的区域角度试验的全部结果构成的区域角度.练一练4.在转盘游戏中,假设转盘有三种颜色:红、绿、蓝.当转盘停止时,如果指针指向红色为赢,绿色为平,蓝色为输.若每种颜色被平均分成四块,不同颜色相间排列,要使赢的概率为15,输的概率为13,求每个绿色扇形的圆心角为多少度(假设转盘停止位置都是等可能的). 解:由于转盘停止旋转时,指针指向每个位置都是等可能的,并且位置是无限多的,所以符合几何概型的特点,问题转化为求圆盘角度或周期问题.因为赢的概率为15,故红色所占角度为周角的15,即P 1=360°5=72°.同理,蓝色占周角的13,即P 2=360°3=120°,所以绿色的角度P 3=360°-120°-72°=168°.再将P 3分成四等份,得P 3÷4=168°÷4=42°, 即每个绿色扇形的圆心角为42°. 【解题高手】【易错题】如图,在等腰直角三角形ABC 中,过直角顶点C 在∠ACB 内部作一条射线CM ,与线段AB 交于点M ,求AM <AC 的概率.[错解] 在AB 上截取线段AC ′,使AC ′=AC .则P (AM <AC )=P (AM <AC ′)=AC ′AB =22. [错因] 因为该题所涉及的基本事件是与角度有关的,而不是在线段AB 上取点,即该题是与角度有关的几何概型,而不是与长度有关的几何概型.[正解] 在AB 上取AC ′=AC ,则∠ACC ′=180°-45°2=67.5°.∴P (AM <AC )=67.5°90°=34.1.在500 mL 的水中有一个草履虫,现从中随机取出2 mL 水样放到显微镜下观察,则发现草履虫的概率为( )A .0B .0.002C .0.004D .1 解析:选C 由几何概型公式得:P =2500=0.004.2.(辽宁高考)在长为12 cm 的线段AB 上任取一点C .现作一矩形,邻边长分别等于线段AC ,CB 的长,则该矩形面积大于20 cm 2的概率为( )A.16B.13C.23D.45解析:选C 设|AC |=x cm,0<x <12,则|CB |=(12-x ) cm ,要使矩形面积大于20 cm 2,只要x (12-x )>20,则x 2-12x +20<0,2<x <10,所以所求概率为P =10-212=23. 3.(湖南高考)已知事件“在矩形ABCD 的边CD 上随机取一点P ,使△APB 的最大边是AB ”发生的概率为12,则ADAB=( )A.12B.14C.32D.74解析:选D 由已知,点P 的分界点恰好是边CD 的四等分点,由勾股定理可得AB 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫34AB 2+AD 2,解得⎝ ⎛⎭⎪⎫AD AB2=716,即AD AB =74.4.如图所示,在平面直角坐标系内,射线OT 落在60°的终边上,任作一条射线OA ,射线OA 落在∠xOT 内的概率为________.解析:记B ={射线OA 落在∠xOT 内}, ∵∠xOT =60°, ∴P (B )=60°360°=16.答案:165.两根相距6 m 的木杆系一根绳子,并在绳子上挂一盏灯,则灯与两端距离都大于2 m 的概率是________.解析:由题意P =26=13.答案:136.国家安全机关监听录音机记录了两个间谍的谈话,发现30 min 长的磁带上,从开始30 s 处起,有10 s 长的一段内容包含两间谍犯罪的信息.后来发现,这段谈话的一部分被某工作人员擦掉了,该工作人员声称他完全是无意中按错了键,使从此处起往后的所有内容都被擦掉了.那么由于按错了键使含有犯罪内容的谈话被部分或全部擦掉的概率有多大?解:记A ={按错键使含有犯罪内容的谈话被部分或全部擦掉},A 的发生就是在0到23 min 时间段内按错键.P (A )=2330=145.一、选择题1.在区间[0,3]上任取一点,则此点落在区间[2,3]上的概率是( ) A.13 B.12 C.23 D.34解析:选A 区间[2,3]长度为1,总区间[0,3]的长度为3,∴P =13.2.如图,边长为2的正方形中有一封闭曲线围成的阴影区域,在正方形中随机撒一粒豆子,它落在阴影区域内的概率为23,则阴影区域的面积为( )A.43B.83C.23D .无法计算 解析:选B 由几何概型的公式知:S 阴影S 正方形=23,又:S 正方形=4,∴S 阴影=83. 3.有四个游戏盘,如果撒一粒黄豆落在阴影部分,则可中奖.小明希望中奖,他应当选择的游戏盘为( )解析:选 A A 游戏盘的中奖概率为38,B 游戏盘的中奖概率为13,C 游戏盘的中奖概率为r2-πr22r2=4-π4,D 游戏盘的中奖概率为r 2πr 2=1π,A 游戏盘的中奖概率最大.4.A 是圆上的一定点,在圆上其他位置任取一点B ,连接A 、B 两点,它是一条弦,则它的长度大于等于半径长度的概率为( )A.12B.23C.32D.14解析:选B 如图,当取点落在B 、C两点时,弦长等于半径;当取点落在劣弧上时,弦长小于半径;当取点落在优弧上时,弦长大于半径.所以弦长超过半径的概率P =360°-120°360°=23.5.在区间[0,1]内任取两个数,则这两个数的平方和也在[0,1]内的概率是( ) A.π4 B.π10 C.π20 D.π40解析:选A 设在[0,1]内取出的数为a ,b ,若a 2+b 2也在[0,1]内,则有0≤a 2+b 2≤1.如图,试验的全部结果所构成的区域为边长为1的正方形,满足a 2+b 2在[0,1]内的点在14单位圆内(如阴影部分所示),故所求概率为14π1=π4.二、填空题6.函数f (x )=x -2,x ∈[-5,5],那么任取一点x 0∈[-5,5],使f (x 0)≤0的概率是________. 解析:由f (x 0)≤0得x 0-2≤0,x 0≤2,又x 0∈[-5,5],∴x 0∈[-5,2].设使f (x 0)≤0为事件A ,则事件A 构成的区域长度是2-(-5)=7,全部结果构成的区域长度是5-(-5)=10,则P (A )=710.答案:7107.圆上的任意两点间的距离大于圆的内接正三角形边长的概率是________.解析:如图所示,从点A 出发的弦中,当弦的另一个端点落在劣弧B C 上的时候,满足已知条件,当弦的另一个端点在劣弧A B 或劣弧A C 上的时候不能满足已知条件.又因为△ABC 是正三角形,所以弦长大于正三角形边长的概率是13.答案:138.已知点P 是边长为4的正方形内任一点,则P 到四个顶点的距离均大于2的概率是________. 解析:如图所示,边长为4的正方形ABCD ,分别以A 、B 、C 、D 为圆心,并以2为半径画圆截正方形ABCD 后剩余部分是阴影部分.则阴影部分的面积是42-4×14×π×22=16-4π,所以所求概率是16-4π16=1-π4.答案:1-π4三、解答题9.在△ABC 内任取一点P ,求△ABP 与△ABC 的面积之比大于23的概率. 解:设P 点、C 点到AB 的距离分别为d P 、d C ,则S △ABP =12AB ·d P ,S △ABC =12AB ·d C , 所以S △ABP S △ABC =d P d C ,要使d P d C >23, 只需使P 点落在某条与AB 平行的直线的上方,当然P 点应在△ABC 之内,而这条与AB 平行的直线EF 与AB 的距离要大于d C 的23. 由几何概率公式,得P =S △CEF S △ABC =⎝ ⎛⎭⎪⎫3-232=19. 10.甲、乙两人约定晚6点到晚7点之间在某处见面,并约定甲若早到应等乙半小时,而乙还有其他安排,若他早到则不需等待.求甲、乙两人能见面的概率.解:用x 轴、y 轴分别表示甲、乙两人到达约定地点的时间.若甲早到,当y -x ≤30时,两人仍可见面;若乙早到,则两人不可能见面,因此,必须有x ≤y . 如图,事件A “两人可以见面”的可能结果是阴影部分的区域.故P (A )=12×602-12×302602=38.。
第三章概率本章知识体系专题一互斥事件与对立事件【例1】甲、乙两人参加普法知识竞赛,共有5个不同的题目.其中,选择题3个,判断题2个,甲、乙两人各抽一题.(1)甲、乙两人中有一个抽到选择题,另一个抽到判断题的概率是多少?(2)甲、乙两人中至少有一人抽到选择题的概率是多少?【思路探究】用列举法把所有可能的情况列举出来,或考虑互斥及对立事件的概率公式.【解答】把3个选择题记为x1,x2,x3,2个判断题记为p1,p2.总的事件数为20.“甲抽到选择题,乙抽到判断题”的情况有:(x1,p1),(x1,p2),(x2,p1),(x2,p2),(x3,p1),(x3,p2),共6种;“甲抽到判断题,乙抽到选择题”的情况有:(p1,x1),(p1,x2),(p1,x3),(p2,x1),(p2,x2),(p2,x3),共6种;“甲、乙都抽到选择题”的情况有:(x1,x2),(x1,x3),(x2,x1),(x2,x3),(x3,x1),(x3,x2),共6种;“甲、乙都抽到判断题”的情况有:(p1,p2),(p2,p1),共2种.(1)“甲抽到选择题,乙抽到判断题”的概率为620=310,“甲抽到判断题,乙抽到选择题”的概率为620=3 10,故“甲、乙两人中有一个抽到选择题,另一个抽到判断题”的概率为310+310=35.(2)“甲、乙两人都抽到判断题”的概率为220=110,故“甲、乙两人至少有一人抽到选择题”的概率为1-110=9 10.【规律方法】“互斥事件”和“对立事件”都是就两个事件而言的,互斥事件是不可能同时发生的两个事件,而对立事件是其中必有一个要发生的互斥事件,因此,对立事件必须是互斥事件,但互斥事件不一定是对立事件.当一个事件包含几种情况时,可把事件转化为几个互斥事件的并事件,再利用概率的加法公式计算.求“至多”“至少”型的概率问题时,先理解题意,明确所求事件包含哪些事件,再利用互斥事件的概率加法公式或对立事件的概率公式解决.某服务电话,打进的电话响第1声时被接的概率是0.1;响第2声时被接的概率是0.2;响第3声时被接的概率是0.3;响第4声时被接的概率是0.35.(1)打进的电话在响5声之前被接的概率是多少?(2)打进的电话响4声而不被接的概率是多少?解:(1)设事件“电话响第k 声时被接”为A k (k ∈N ),那么事件A k 彼此互斥,设“打进的电话在响5声之前被接”为事件A ,根据互斥事件概率加法公式,得P (A )=P (A 1∪A 2∪A 3∪A 4)=P (A 1)+P (A 2)+P (A 3)+P (A 4)=0.1+0.2+0.3+0.35=0.95.(2)事件“打进的电话响4声而不被接”是事件A “打进的电话在响5声之前被接”的对立事件,记为A -.根据对立事件的概率公式,得P (A -)=1-P (A )=1-0.95=0.05.专题二 古典概型【例2】 一只口袋内装有大小相同的5只球,其中3只白球,2只黑球,从中一次摸出2只球.(1)共有多少个基本事件?(2)摸出的2只球都是白球的概率是多少?【思路探究】 可用枚举法找出所有的等可能基本事件.【解答】 (1)分别记白球为1,2,3号,黑球为4,5号,从中摸出2只球,有如下基本事件(摸到1,2号球用(1,2)表示):(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3), (2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5). 因此,共有10个基本事件.(2)如下图所示上述10个基本事件发生的可能性相同,且只有3个基本事件是摸到2只白球(记为事件A ),即(1,2),(1,3),(2,3),故P (A )=310.【规律方法】 解决古典概型问题的关键是首先明确基本事件是什么,然后分清基本事件总数n 与事件A 所含的基本事件数m ,因此要注意以下几个方面:①明确基本事件是什么;②试验是否是等可能性的试验;③基本事件总数是多少;④事件A 包含多少个基本事件.一个袋子中有红、白、蓝三种颜色的球共24个,除颜色外完全相同,已知蓝色球3个,若从袋子中随机取出1个球,取到红色球的概率是16.(1)求红色球的个数;(2)若将这三种颜色的球分别进行编号,并将1号红色球,1号白色球,2号蓝色球和3号蓝色球这四个球装入另一个袋子中,甲乙两人先后从这个袋子中各取一个球(甲先取,取出的球不放回),求甲取出的球的编号比乙的大的概率.解:(1)设红色球有x 个,依题意得x 24=16,解得x =4,∴红色球有4个.(2)记“甲取出的球的编号比乙的大”为事件A所有的基本事件有(红1,白1),(红1,蓝2),(红1,蓝3),(白1,红1),(白1,蓝2),(白1,蓝3),(蓝2,红1),(蓝2,白1),(蓝2,蓝3),(蓝3,红1),(蓝3,白1),(蓝3,蓝2),共12个.事件A 包含的基本事件有(蓝2,红1),(蓝2,白1),(蓝3,红1),(蓝3,白1),(蓝3,蓝2),共5个,所以P (A )=512.专题三 几何概型【例3】 设有一个等边三角形网格,其中每个最小等边三角形的边长都是4 3 cm ,现用直径等于2 cm 的硬币投掷到此网格上,求硬币落下后与格线没有公共点的概率.【思路探究】 当且仅当硬币中心与格线的距离都大于半径1,硬币落下后与格线没有公共点,在等边三角形内作与正三角形三边距离为1的直线,构成小等边三角形,当硬币中心在小等边三角形内时,硬币与三边都没有公共点,所以硬币与格线没有公共点就转化为硬币中心落在小等边三角形内的问题.【解答】设A={硬币落下后与格线没有公共点},如图所示,在等边三角形内作小等边三角形,使其三边与原等边三角形三边距离都为1,则等边三角形的边长为43-23=23,由几何概率公式得:P(A )=34(23)234(43)2=14.【规律方法】几何概型有两大特征:基本事件的无限性和每个事件发生的等可能性.求解此类问题时,常把概率问题等价转化为相应问题的测度比问题.常见的测度比有:长度之比、面积之比、体积之比等等,正确区分几何概型与古典概型是本章学习的一个难点.假设你家订了一份报纸,送报人可能在早上6:30至7:30之间把报纸送到你家,你父亲离开家去工作的时间在早上7:00至8:00之间,问你父亲在离开家前能得到报纸(称为事件A)的概率是多少?解:设事件A“父亲离开家前能得到报纸”.在平面直角坐标系内,以x和y分别表示报纸送到和父亲离开家的时间,则父亲能得到报纸的充要条件是x ≤y ,而(x ,y )的所有可能结果是边长为1的正方形,而能得到报纸的所有可能结果由右图中阴影部分表示,这是一个几何概型问题,μA =12-12×12×12=78,μΩ=1,所以P (A )=μA μΩ=78.专题四 概率与统计的综合问题【例4】 某企业有甲、乙两个研发小组,为了比较他们的研发水平,现随机抽取这两个小组往年研发新产品的结果如下:(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b )其中a ,a 分别表示甲组研发成功和失败;b ,b 分别表示乙组研发成功和失败. (1)若某组成功研发一种新产品,则给该组记1分,否则记0分,试计算甲、乙两组研发新产品的成绩的平均数和方差,并比较甲、乙两组的研发水平;(2)若该企业安排甲、乙两组各自研发一种新产品,试估计恰有一组研发成功的概率. 【思路探究】 (1)根据已知条件分别列出甲、乙两个小组的研发成绩,利用平均数、方差公式求解;(2)用古典概型概率公式求恰有一组研发成功的概率.【解答】 (1)甲组研发新产品的成绩为 1,1,1,0,0,1,1,1,0,1,0,1,1,0,1,其平均数为x 甲=1015=23; 方差为s 2甲=115[(1-23)2×10+(0-23)2×5]=29. 乙组研发新产品的成绩为1,0,1,1,0,1,1,0,1,0,0,1,0,1,1, 其平均数为x 乙=915=35; 方差为s 2乙=115[(1-35)2×9+(0-35)2×6]=625. 因为x甲>x乙,s 2甲<s 2乙,所以甲组的研发水平优于乙组.(2)记E ={恰有一组研发成功}.在所抽得的15个结果中,恰有一组研发成功的结果是(a,b),(a,b),(a,b),(a,b),(a,b),(a,b),(a,b),共7个.故事件E发生的频率为715,将频率视为概率,即得所求概率为P(E)=715.【规律方法】概率与统计相结合,是新课标数学试题的一个亮点,其中所涉及的统计知识是基础知识,所涉及的概率是古典概型,虽然是综合题,但是难度不大.某班同学利用国庆节进行社会实践,对[25,55)岁的人群随机抽取n人进行了一次生活习惯是否符合低碳观念的调查,若生活习惯符合低碳观念的称为“低碳族”,否则称为“非低碳族”,得到如下统计表和各年龄段人数的频率分布直方图:组数分组低碳族的人数占本组的频率第一组[25,30)1200.6第二组[30,35)195p第三组[35,40)1000.5第四组[40,45) a 0.4第五组[45,50)300.3第六组[50,55)150.3(1)补全频率分布直方图并求n,a,p的值;(2)从年龄段在[40,50)的“低碳族”中采用分层抽样法抽取6人参加户外低碳体验活动,其中选取2人作为领队,求选取的2名领队中恰有1人年龄在[40,45)岁的概率.解:(1)第二组的频率为1-(0.04+0.04+0.03+0.02+0.01)×5=0.3,所以高为0.35=0.06,频率分布直方图如下:第一组的人数为1200.6=200,频率为0.04×5=0.2,所以n =2000.2=1 000.由上面可知,第二组的频率为0.3,所以第二组的人数为1 000×0.3=300,所以p =195300=0.65.第四组的频率为0.03×5=0.15,所以第四组的人数为 1 000×0.15=150,所以a =150×0.4=60.(2)因为[40,45)岁年龄段的“低碳族”与[45,50)岁年龄段的“低碳族”的比值为6030=21,所以采用分层抽样法抽取6人,[40,45)岁中有4人,[45,50)岁中有2人.设[40,45)岁中的4人为a ,b ,c ,d ,[45,50)岁中的2人为m ,n ,则选取2人作为领队的选法有(a ,b ),(a ,c ),(a ,d ),(a ,m ),(a ,n ),(b ,c ),(b ,d ),(b ,m ),(b ,n ),(c ,d ),(c ,m ),(c ,n ),(d ,m ),(d ,n ),(m ,n ),共15种;其中恰有1人年龄在[40,45)岁的有(a ,m ),(a ,n ),(b ,m ),(b ,n ),(c ,m ),(c ,n ),(d ,m ),(d ,n ),共8种.所以选取的2名领队中恰有1人年龄在[40,45)岁的概率为815.专题五 数形结合思想【例5】 设点(p ,q )在|p |≤3,|q |≤3中按均匀分布出现,试求方程x 2+2px -q 2+1=0的两根都是实数的概率.【思路探究】 试验的全部结果构成的区域为正方形的面积,方程有两个实根构成的区域为圆的外部.【解答】 基本事件总体的区域D 的度量为正方形面积, 即D 的度量为S 正方形=62=36,由方程x 2+2px -q 2+1=0的两根都是实数,得Δ=(2p )2-4(-q 2+1)≥0, ∴p 2+q 2≥1.∴当点(p ,q )落在如图所示的阴影部分时,方程的两根均为实数,由图可知,构成的区域d 的度量为S 正方形-S 圆=36-π,∴原方程的两根都是实数的概率为P =36-π36.【规律方法】 数形结合的思想在求古典概型和几何概型的概率中有着广泛的应用.在古典概型中,基本事件的个数较多且不易列举时,借助于图形会比较直观计数.在几何概型中,把基本事件转化到与长度、面积、体积有关的图形中,结合图形求长度、面积、体积的比.三个人玩传球游戏,每个人都等可能地传给另两人(不自传),若从A 发球算起,经4次传球又回到A 手中的概率是多少?解:记三人为A 、B 、C ,则4次传球的所有可能可用树状图方式列出,如下图:每一个分支为一种传球方案,则基本事件的总数为16,而又回到A 手中的事件个数为6个,根据古典概型概率公式得P =616=38.。
第三章 概率
学习目标 1.理解频率与概率的关系,会用随机模拟的方法用频率估计概率.2.掌握随机事件的概率及其基本性质,能把较复杂的事件转化为较简单的互斥事件求概率.3.能区分古典概型与几何概型,并能求相应概率.
1.频率与概率
频率是概率的________,是随机的,随着试验的不同而________;概率是多数次的试验中________的稳定值,是一个________,不要用一次或少数次试验中的频率来估计概率. 2.求较复杂概率的常用方法
(1)将所求事件转化为彼此________的事件的和;
(2)先求其________事件的概率,然后再应用公式P (A )=1-P (A )求解. 3.古典概型概率的计算
关键要分清基本事件的总数n 与事件A 包含的基本事件的个数m ,再利用公式P (A )=m
n
求解.有时需要用列举法把基本事件一一列举出来,在列举时必须按某一顺序做到不重不漏. 4.几何概型事件概率的计算
关键是求得事件A 所占________和____________的几何测度,然后代入公式求解.
类型一 频率与概率
例1 对一批U 盘进行抽检,结果如下表:
(1)计算表中次品的频率;
(2)从这批U 盘中任意抽取一个是次品的概率约是多少?
(3)为保证买到次品的顾客能够及时更换,要销售2 000个U盘,至少需进货多少个U盘?
反思与感悟概率是个常数.但除了几类概型,概率并不易知,故可用频率来估计.
跟踪训练1 某射击运动员为备战奥运会,在相同条件下进行射击训练,结果如下:
(1)该射击运动员射击一次,击中靶心的概率大约是多少?
(2)假设该射击运动员射击了300次,则击中靶心的次数大约是多少?
(3)假如该射击运动员射击了300次,前270次都击中靶心,那么后30次一定都击不中靶心吗?
(4)假如该射击运动员射击了10次,前9次中有8次击中靶心,那么第10次一定击中靶心吗?
类型二互斥事件与对立事件
例2 甲、乙两人参加普法知识竞赛,共有5个不同题目,选择题3个,判断题2个,甲、乙两人各抽一题.
(1)甲、乙两人中有一个抽到选择题,另一个抽到判断题的概率是多少?
(2)甲、乙两人中至少有一人抽到选择题的概率是多少?
反思与感悟在求有关事件的概率时,若从正面分析,包含的事件较多或较烦琐,而其反面却较容易入手,这时,可以利用对立事件求解.
跟踪训练2 有4张面值相同的债券,其中有2张中奖债券.
(1)有放回地从债券中任取2张,每次取出1张,计算取出的2张中至少有1张是中奖债券的概率;
(2)无放回地从债券中任取2张,每次取出1张,计算取出的2张中至少有1张是中奖债券的概率.
类型三古典概型与几何概型
例3 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:
(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.
反思与感悟 古典概型与几何概型的共同点是各基本事件等可能;不同点是前者总的基本事件有限,后者无限.
跟踪训练3 如图所示的大正方形面积为13,四个全等的直角三角形围成一个阴影小正方形,较短的直角边长为2,向大正方形内投掷飞镖,飞镖落在阴影部分的概率为( )
A.413
B.313
C.213
D.113
类型四 列举法与数形结合
例4 三个人玩传球游戏,每个人都等可能地传给另两人(不自传),若从A 发球算起,经4次传球又回到A 手中的概率是多少?
反思与感悟 事件个数没有很明显的规律,而且涉及的基本事件又不是太多时,我们可借助
树状图法直观地将其表示出来,有利于条理地思考和表达.
跟踪训练4 设M={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},任取x,y∈M,x≠y.求x+y是3的倍数的概率.
1.下列事件中,随机事件的个数为( )
①在某学校明年的田径运动会上,学生张涛获得100米短跑冠军;
②在体育课上,体育老师随机抽取一名学生去拿体育器材,抽到李凯;
③从标有1,2,3,4的4张号签中任取一张,恰为1号签;
④在标准大气压下,水在4 ℃时结冰.
A.1 B.2 C.3 D.4
2.把黑、红、白3张纸牌分给甲、乙、丙三人,则事件“甲分得红牌”与“乙分得红牌”是( )
A.对立事件B.互斥但不对立事件
C.不可能事件D.必然事件
3.下列试验属于古典概型的有( )
①从装有大小、形状完全相同的红、黑、绿各一球的袋子中任意取出一球,观察球的颜色;
②在公交车站候车不超过10分钟的概率;
③同时抛掷两枚硬币,观察出现“两正”“两反”“一正一反”的次数;
④从一桶水中取出100 mL,观察是否含有大肠杆菌.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.甲、乙两人随意入住两间空房,则甲、乙两人各住一间房的概率是( )
A.1
3
B.
1
4
C.
1
2
D.无法确定。