复习巩固知识网络⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⋂-+=⋃⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧+=+概率的应用随机数及应用几何概型随机数及应用概率的一般加法公式等可能性有限性古典概型的两个特征古典概型概率的加法公式概率的统计定义基本事件和样本空间事件与概率率概)()()()()()()(B A P B P A P B A P B P A P B A P 知识回顾1.随机事件的发生具有不确定性,即在试验中可能发生,也可能不发生的结果称为随机事件.2.频率的稳定性揭示出随机事件发生的可能性有一定的大小.在n 次重复进行的试验中,事件A 发生的频率,当n 很大时,总是在某个常数附近摆动,随着n 的增加,摆动幅度越来越小,这时就把这个常数叫做事件A 的概率,记作P(A);随机事件A 的概率P(A)的范围0≤P(A)≤1.当A 是必然事件时P(A)=1,当A 是不可能事件时,P(A)=0.概率的这种定义叫做概率的统计定义.3.如果事件A ,B 互斥,那么事件A+B 发生的概率,等于事件A ,B 分别发生的概率的和,即P (A+B )=P (A )+P (B ).概率的加法公式是计算概率的一个基本的公式,根据它可以计算一些较为复杂事件的概率.4.古典概型有两个特征:有限性和等可能性.在古典概型中,随机事件A 的概率为: P (A )=试验的基本事件总数包含的基本事件数事件A .这一定义称为概率的古典定义. 5.几何概型的特点:(1)试验中所有可能的结果有无限多个;(2)每个基本事件出现的可能性相同.几何概型的计算公式P(A)=)()(面积或体积区域的长度试验的全部结果所构成面积或体积的区域长度构成事件A . 典例精讲一、古典概型及其运算古典概型是一种最基本的概型,也是学习其他概率的基础,在高考题中,经常出现此种类型的题目.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)=nm 时,关键是正确理解基本事件与事件A 的关系,求出n 、m. 【例1】从标有1,2,3,…,9的9张纸片中任取2张,那么这2张纸片数字之积为偶数的概率为( ) A.21 B.187 C.1813 D.1811 解析:先求基本事件的总数,有序排列并寻找规律.考虑标有“1”的纸片必选,基本事件是(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(1,7),(1,8),(1,9)共8件〔注意(1,2)和(2,1)是同一基本事件,没有顺序的区别〕;标有“2”的纸必选,基本事件有(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(2,7),(2,8),(2,9)共7件;依此类推,基本事件总数为:8+7+6+5+4+3+2+1=36.两数之积为偶数的取法分两类:一个偶数和一个奇数、两个偶数.当一奇一偶时,如标有“2”的纸片必选有(2,1),(2,3),(2,5),(2,6),(2,7),(2,9),有4张标有偶数的纸片,故包含4×5=20个基本事件(列表法);当两个都为偶数时,包含有3+2+1=6个基本事件.由于每个事件都是等可能的,所以2张纸片数字之积为偶数的概率为 P=1813361620=+. 答案:C二、几何概型及其运算几何概型同古典概型一样,是概率中最具有代表性的试验概型之一,在高考命题中占有非常重要的地位.我们应理解并掌握几何概型试验的两个基本特征,即每次试验中基本事件的无限性和每个事件发生的等可能性,并能求简单的几何概型试验的概率.【例2】甲、乙两人相约于下午1:00—2:00之间到某车站乘公共汽车外出,他们到达车站的时间是随机的.设在下午1:00—2:00之间有四班客车开出,开车时间分别是1:15,1:30,1:45,2:00.求他们在下述情况下同乘一班车的概率.(1)约定见车就乘;(2)约定最多等一班车.解析:设甲、乙到站的时间分别是x 、y,则1≤x≤2,1≤y≤2.试验区域D 为点(x,y)所形成的正方形,以16个小方格表示,示意图如图1所示.(1)如图2所示,约定见车就乘的事件所表示的区域d 如图中4个加阴影的小方格所示,于是所求的概率为41164=. (2)如图3所示,约定最多等一班车的事件所示的区域d 如图中的10个加阴影的小方格所示,于是所求的概率为851610=. 温馨提示分别作出表示事件的平面区域,利用构造法及数形结合的思想,结合几何概型的知识加以求解.一般步骤为:适当选择观察的角度;把基本事件的总体转化为与之对应的区域;把随机事件A 转化为与之对应的区域;利用概率计算公式求解.三、应用随机模拟的思想随着计算机科学与技术的飞速发展,用计算机来模拟所设计的试验已经变得越来越普遍,特别对于一些费用昂贵或耗时很长的试验,计算机模拟法的优势就更加明显.用计算器或计算机产生取整数值的随机数,不仅可以用随机模拟试验来验证求古典概型的随机事件的概率公式,还可以帮助我们来解决非古典概型的随机事件的概率问题.【例3】取一根长度为3 m 的绳子,拉直后在任意位置剪断,用随机模拟法估算剪得两段的长都不小于1 m 的概率有多大?思路分析:在任意位置剪断绳子,则剪断位置到一端点的距离取遍[0,3]内的任意实数,并且每一个实数被取到的可能性相等,因此在任意位置剪断绳子的所有结果(即基本事件)对应[0,3]上的均匀随机数,其中[1,2]上的均匀随机数就表示剪断位置与端点的距离在[1,2]内,也就是剪得两段的长都不小于 1 m.这样取得的[1,2]内的随机数个数与[0,3]内的随机数个数之比就是事件A 发生的频率.解:设事件A“剪得两段的长都不小于1 m”.S1 用计数器n 记录做了多少次试验,用计数器m 记录其中有多少次x 出现在1—2之间(即剪得两段的长都不小于1 m ).首先置n=0,m=0;S2 用变换rand( )*3产生0—3之间的均匀随机数x;S3 判断剪得的两段是否长度都大于1 m ,即是否满足1<x <2.如果是,则计数器m 的值加1,即m=m+1.如果不是,m 的值保持不变;S4 表示随机试验次数的计数器n 的值加1,即n=n+1.如果还要继续试验,则返回步骤S2继续执行,否则,程序结束.程序结束后事件A 发生的频率nm 作为事件A 的概率的近似值. 温馨提示用随机模拟法估算几何概率的关键是把事件A 及基本事件空间对应的区域转化为随机数的范围.类题演练1在大小相同的6个球中,有2个红球,4个白球,若从中任意选取3个,则所选的3个球中至少有1个红球的概率为__________.解析:设白球标号为1,2,3,4,红球标号为5,6,从6个球中任选三球包括:(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,2,6),(1,3,4),(1,3,5),(1,3,6),(1,4,5),(1,4,6),(1,5,6),(2,3,4),(2,3,5),(2,3,6),(2,4,5),(2,4,6),(2,5,6),(3,4,5),(3,4,6),(3,5,6),(4,5,6)共20种,其中至少有1个红球的情形包括(1,2,5),(1,2,6),(1,3,5),(1,3,6),(1,4,5),(1,4,6),(1,5,6),(2,3,5),(2,3,6),(2,4,5),(2,4,6),(2,5,6),(3,4,5),(3,4,6),(3,5,6),(4,5,6)共16种,所以所选3个球中至少有一个红球的概率为542016 . 答案:54 变式提升1在一次购物抽奖活动中,假设某10张券中有一等奖1张,可获得价值50元的奖品;二等奖3张,每张可获得价值10元的奖品;其余6张没有奖.某顾客从10张券中任抽2张,求该顾客中奖的概率.思路分析:假设某人是按照先后的顺序从10张券中任抽2张,则构成事件的总数为10×9=90.且每个基本事件出现的机会是均等的,属于古典概型.解:记“从10张中任取2张中奖”为事件A ,“从10张中任取2张不中奖”为事件B ,事件B 包含的事件总数为6×5=30.由古典概型的概率公式得P (B )=319030=. 所以P (A )=32311=-. 类题演练2(1)过半径为1的圆的一条直径上任意一点作垂直于直径的弦,求弦长超过圆内接等边三角形边长的概率.解:记事件A={弦长超过圆内接等边三角形边长},如图所示,不妨在过等边△BCD 的顶点B 的直径BE 上任取一点作垂直于直径的弦.显然当弦为CD 时,就是边长,弦长大于|CD|的充要条件是圆心O 到弦的距离小于|OF|,由几何概型的概率公式得P(A)=212221=⨯.即弦长超过圆内接等边三角形边长的概率是21. (2)如图所示,一只蚂蚁在一直角边为1 cm 的等腰RtABC(∠B 为直角)的边上爬行,则蚂蚁距A 点不超过1 cm 的概率为( )A.22 B.32 C.32- D.22- 解析:如图所示,以A 为圆心,1 cm 为半径作扇形ABM,只要蚂蚁在AM 、AB 上爬行即满足条件,故所求的概率为P=222+=+++AC BC AB AB AM.答案:D变式提升2设A 为圆周上一定点,在圆周上等可能地任取一点与A 连接.求弦长超过半径的概率. 解析:如下图,圆内接正六边形ABCDEF ,易知该正六边形的边长等于圆的半径,显然,当所取点在优弧上时,所得弦长超过半径,记“弦长超过半径”为事件A ,则P (A )=3264 .类题演练3利用随机模拟法近似计算图中阴影部分(曲线y=log 3x 与x=3及x 轴围成的图形)的面积.解析:如图所示,作矩形,设事件A 表示“随机向矩形内投点,所投的点落在阴影部分”.S1 用计数器n 记录做了多少次投点试验,用计数器m 记录其中有多少次(x,y )满足y <log 3x(即点落在阴影部分).首先置n=0,m=0;S2 用变换rand( )*3产生0—3之间的均匀随机数x 表示所投的点的横坐标;用函数rand( )产生0—1之间的均匀随机数y 表示所投的点的纵坐标;S3 判断点是否落在阴影部分,即是否满足y <log 3x.如果是,则计数器m 的值加1,即m=m+1.如果不是,m 的值保持不变;S4 表示随机试验次数的计数器n 的值加1,即n=n+1.如果还要继续试验,则返回步骤S2继续执行,否则,程序结束.程序结束后事件A 发生的频率nm 作为事件A 的概率的近似值.设阴影部分的面积为S ,矩形的面积为3.由几何概型计算公式得P(A)=3S .所以n m ≈3S .所以S≈n m 3即为阴影部分面积的近似值.走近新高考1.(2007山东高考,文1)设集合A={1,2},B={1,2,3},分别从集合A 和B 中随机取一个数a 和b ,确定平面上的一个点P (a,b ).记“点P (a,b )落在直线x+y=n 上”为事件C ,(2≤n≤5,n ∈N ),若事件C n 的概率最大,则n 的所有可能值有( )A.3B.4C.2和5D.3和4解析:点P (a,b )共有(1,1)、(1,2)、(1,3)、(2,1)、(2,2)、(2,3)6种情况,得x+y 分别等于2,3,4,3,4,5,∴出现3与4的概率最大,∴n=3和4.答案:D2.(2007上海高考,7)在五个数字1,2,3,4,5中,若随机取出三个数字,则剩下两个数字都是奇数的概率是___________.(结果用数值表示)解析:从5个数字中随机取出3个数字共有10种取法,而剩余的数字均为奇数的情形共有3种,故概率 P=103=0.3. 答案:0.33.(2007山东高考,18)设b 和c 分别是先后抛掷一枚骰子得到的点数,用随机变量 ξ§ 表示方程x 2+bc+c=0实根的个数(重根按一个计).(Ⅰ)求方程x 2+bx+c=0有实根的概率.(Ⅱ、Ⅲ题省略)解:(Ⅰ)由题意知:设基本事件空间为Ω,记“方程x 2+bx+c=0没有实根”为事件A ,“方程x 2+bx+c=0有且仅有一个实根”为事件B ,“方程x 2+bx+c=0有两个相异实根”为事件C ,则Ω={(b,c)|b,c=1,2,…,6},A={(b,c)|b 2-4c <0,b,c=1,2,…,6},B={(b,c)|b 2-4c=0,b,c=1,2,…,6},C={(b,c)|b 2-4c >0,b,c=1,2,…,6},所以Ω中的基本事件总数为36个,A 中的基本事件总数为17个,B 中的基本事件总数为2个,C 中的基本事件总数为17个,又因为B 、C 是互斥事件,故所求概率 P=P(B)+P(C)=36193617362=+. 4.(2007海南、宁夏高考,文20)设有关于x 的一元二次方程x 2+2ax+b 2=0.(1)若a 是从0,1,2,3四个数中任取的一个数,b 是从0,1,2三个数中任取的一个数,求上述方程有实根的概率.(2)若a 是从区间[0,3]任取的一个数,b 是从区间[0,2]任取的一个数,求上述方程有实根的概率.解:设事件A 为“方程x 2+2ax+b 2=0有实根”.当a≥0,b≥0时,方程x 2+2ax+b 2=0有实根的充要条件为a≥b.(1)基本事件共有12个:(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(1,2),(2,0),(2,1),(2,2),(3,0),(3,1),(3,2).其中第一个数表示a 的取值,第二个数表示b 的取值.事件A 中包含9个基本事件,事件A 发生的概率为P (A )=129=43. (2)试验的全部结果所构成的区域为{(a,b)|0≤a≤3,0≤b≤2}. 构成事件A 的区域为{(a,b)|0≤a≤3,0≤b≤2,a≥b}.所以所求的概率为P(A)=3223221232=⨯⨯-⨯.。