人教A版(2019)数学必修(第二册):10.2 事件的相互独立性 教案
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10.2 事件的相互独立性本节《普通高中课程标准数学教科书-必修二(人教A版)第十章《10.2 事件的相互独立性》,本节课主要事在已学互斥事件和对立事件基础上进一步了解事件之间的关系,相互独立性是另一种重要的事件关系,注意对概率思想方法的理解。
发展学生的直观想象、逻辑推理、数学建模的核心素养。
课程目标学科素养A.理解两个事件相互独立的概念.B.能进行一些与事件独立有关的概念的计算.C. 通过对实例的分析,会进行简单的应用.1.数学建模:相互独立事件的判定2.逻辑推理:相互独立事件与互斥事件的关系3.数学运算:相互独立事件概率的计算4.数据抽象:相互独立事件的概念1.教学重点:理解两个事件相互独立的概念2.教学难点:事件独立有关的概念的计算多媒体教学过程教学设计意图核心素养目标一、探究新知前面我们研究过互斥事件,对立事件的概率性质,还研究过和事件的概率计算方法,对于积事件的概率,你能提出什么值得研究的问题吗?我们知道积事件AB就是事件A与事件B同时发生,因此,积由知识回顾,提()A A B B AB AB()()()P A P AB P AB[]()()()(()1()P AB P A P AB P P A P B P ∴=-==-=AB根据概率的加法公式和事件独立性定义,得)AB AB)()P B P⋅++⨯0.10.2AB AB+AB P ABAB AB)()()+0.72P AB AB=:由于事件“至少有一人中靶根据对立事件的性质,得事件“至少有一人中靶=0.020.98甲,乙同时射击,甲击中敌机并不影响乙击中敌机的可能性,与B 独立,进而.独立CABAB ,()1()P C P C1()()1[1()][1()]P A P B P A P B 1(10.6)(10.5)0.8三、达标检测1.两个实习生每人加工一个零件,加工为一等品的概率分别为23和34,两个零件是否加工为一等品相互独立,则这两个零件中恰有一个一等品的概率为( ) A.12 B.512C.14D.16答案:B解析:恰有一个一等品即有一个是一等品、一个不是一等品,故所求概率为23×1-34+1-23×34=23×14+13×34=212+312=512,故选B . 2.甲、乙两人各进行1次射击,如果两人击中目标的概率都是0.7,则其中恰有1人击中目标的概率是( ) A.0.49 B.0.42C.0.7D.0.91解析:记甲击中目标为事件A ,乙击中目标为事件B ,且A ,B 相互独立.则恰有1人击中目标为A B 或A B ,所以只有1人击中目标的概率P=P (A B )+P (A B )=0.7×0.3+0.3×0.7=0.42. 答案:B3.一件产品要经过2道独立的加工程序,第一道工序的次品率为a ,第二道工序的次品率为b ,则产品的正品率为( ) A.1-a-b B.1-ab C.(1-a )(1-b ) D.1-(1-a )(1-b )答案:C解析:设A 表示“第一道工序的产品为正品”,B 表示“第二道工序的产品为正品”,且P (AB )=P (A )P (B )=(1-a )(1-b ).4.已知A ,B 相互独立,且P (A )=14,P (B )=23,则P (A B )= . 答案:112解析:根据题意得,P (A B )=P (A )P (B )=P (A )(1-P (B ))=14×1-23=112. 5.某天上午,李明要参加“青年文明号”活动.为了准时起床,他用甲、乙两个闹钟叫醒自己.假设甲闹钟准时响的概率是0.80,乙闹钟准时响的概率是0.90,则两个闹钟至少有一个准时响的概率是 . 答案:0.98解析:至少有一个准时响的概率为1-(1-0.90)×(1-0.80)=1-0.10×0.20=0.98.6.已知诸葛亮解出问题的概率为0.8,臭皮匠老大解出问题的概率为0.5,老二为0.45,老三为0.4,且每个人必须独立解题,问三个臭皮匠中至少有一人解出的概率与诸葛亮解出的概率比较,谁大? 略解: 三个臭皮匠中至少有一人解出的概率为1()10.50.550.60.835P A B C -⋅⋅=-⨯⨯=0.8()P D >=所以,合三个臭皮匠之力就解出的概率大过诸葛亮.()()AB AB AB AB “两次抽奖恰有一次抽到某一指定号码可以用表示。
【新教材】10.2 事件的相互独立性教学设计(人教A版)事件的相互独立性是在已学互斥事件和对立事件基础上进一步了解事件之间的关系,及对应的概率的计算.课程目标1.理解两个事件相互独立的概念.2.能进行一些与事件独立有关的概念的计算.3. 通过对实例的分析,会进行简单的应用.数学学科素养1.数学抽象:两个事件相互独立的概念.2.数学运算:与事件独立有关的概念的计算.重点:独立事件同时发生的概率.难点:有关独立事件发生的概率计算教学方法:以学生为主体,小组为单位,采用诱思探究式教学,精讲多练。
教学工具:多媒体。
一、情景导入三张奖券中只有一张能中奖,现分别由三名同学有放回地抽取,事件A为“第一名同学没有抽到中奖奖券”,事件B为“最后一名同学抽到中将奖券”.事件A的发生会影响事件B发生的概率吗?要求:让学生自由发言,教师不做判断。
而是引导学生进一步观察.研探.二、预习课本,引入新课阅读课本246-249页,思考并完成以下问题1. 满足什么条件两个事件是相互独立的?要求:学生独立完成,以小组为单位,组内可商量,最终选出代表回答问题。
三、新知探究事件A与B相互独立对任意两个事件A与B,如果P(AB)=P(A)P(B)成立,则称事件A与事件B相互独立(mutually independent),简称为独立.注意(1)事件A与B是相互独立的,那么A与B̅,A与B,A与B̅也是否相互独立.(2)相互独立事件同时发生的概率:P(AB)=P(A)P(B).四、典例分析、举一反三题型一相互独立事件的判断例1一个袋子中有标号分别为1,2,3,4的4个球,除标号外没有其他差异.采用不放回方式从中任意摸球两次.设事件A =“第一次摸出球的标号小于3”,事件B =“第二次摸出球的标号小于3”,那么事件A 与事件B 是否相互独立?【答案】不独立【解析】 因为样本空间(){}{},,1,2,3,4,m n m n m n Ω=∈≠且()()()()()(){}1,2,1,3,1,4,2,1,2,3,2,4A =()()()()()(){}1,2,2,1,3,1,3,2,4,1,4,2B =所以()()61122P A P B ===,()21126P AB == 此时()()()P AB P A P B ≠⋅因此,事件A 与事件B 不独立.解题技巧(独立事件的判断)对于事件A ,B ,在一次试验中,A ,B 如果不能同时发生,则称A ,B 互斥,一次试验中,如果A ,B 两个事件互斥且A ,B 中必然有一个发生,则称A ,B 对立,显然A ∪A 为一个必然事件.A ,B 互斥则不能同时发生,但有可能同时不发生,两事件相互独立是指一个事件的发生与否对另一个事件发生的概率没有影响.跟踪训练一1. 从一副扑克牌(去掉大、小王)中任抽一张,设A =“抽到K”,B =“抽到红牌”,C =“抽到J”,那么下列每对事件是否相互独立?是否互斥?是否对立?为什么?(1)A 与B ;(2)C 与A .【答案】见解析.【解析】 (1)由于事件A 为“抽到K”,事件B 为“抽到红牌”,故抽到红牌中有可能抽到红桃K 或方块K ,即有可能抽到K ,故事件A ,B 有可能同时发生,显然它们不是互斥事件,更加不是对立事件.以下考虑它们是否为相互独立事件:抽到K 的概率为P (A )=452=113抽到红牌的概率为P (B )=2652=12,故P (A )P (B )=113×12=126, 事件AB 为“既抽到K 又抽到红牌”,即“抽到红桃K 或方块K”,故P (AB )=252=126,从而有P (A )P (B )=P (AB ),因此A 与B 是相互独立事件.(2)从一副扑克牌(去掉大、小王)中任取一张.抽到K 就不可能抽到J ,抽到J 就不可能抽到K ,故事件C 与事件A 不可能同时发生,A 与C 互斥.由于P (A )=113≠0.P (C )=113≠0,而P (AC )=0,所以A 与C 不是相互独立事件,又抽不到K 不一定抽到J ,故A 与C 并非对立事件.题型二 相互独立事件同时发生的概率例2 甲、乙两名射击运动员进行射击比赛,甲的中靶概率为0.8,乙的中靶概率为0.9,求下列事件的概率:(1)两人都中靶;(2)恰好有一人中靶;(3)两人都脱靶;(4)至少有一人中靶.【答案】(1)0.72 (2)0.26 (3)0.02 (4)0.98【解析】 设A =“甲中靶”, B =“乙中靶”,则A =“甲脱靶”,B =“乙脱靶”,由于两个人射击的结果互不影响,所以A 与B 相互独立,A 与B ,A 与B ,A 与B 都相互独立由已知可得,()()()()0.8,0.9,0.2,0.1P A P B P A P B ====.(1)AB = “两人都中靶”,由事件独立性的定义得()()()0.80.90.72P AB P A P B =⋅=⨯=(2)“恰好有一人中靶” AB AB =,且AB 与AB 互斥根据概率的加法公式和事件独立性定义,得 ()()()P AB AB P AB P AB =+()()()()P A P B P A P B =⋅+⋅ 0.80.10.20.90.26=⨯+⨯= (3)事件“两人都脱靶”AB =, 所以()()()P AB P A P B =⋅ ()()10.810.90.02=-⨯-=(4)方法1:事件“至少有一人中靶”ABAB AB =,且AB ,AB 与AB 两两互斥, 所以()P AB AB AB ()()()P AB P AB P AB =++()()P AB P AB AB =+ 0.720.260.98=+=方法2:由于事件“至少有一人中靶”的对立事件是“两人都脱靶”根据对立事件的性质,得事件“至少有一人中靶”的概率为()110.020.98P AB -=-=解题技巧 (相互独立事件同时发生的概率)解决此类问题要明确互斥事件和相互独立事件的意义,若A ,B 相互独立,则A 与B ,A 与B ,A 与B 也是相互独立的,代入相互独立事件的概率公式求解.跟踪训练二1. 本着健康、低碳的生活理念,租自行车骑游的人越来越多.某自行车租车点的收费标准是每车每次租车时间不超过两小时免费,超过两小时的部分每小时收费2元(不足一小时的部分按一小时计算).有甲、乙两人来该租车点租车骑游(各租一车一次),设甲、乙不超过两小时还车的概率分别为14,12,两小时以上且不超过三小时还车的概率分别为12,14,两人租车时间都不会超过四小时. (1)求甲、乙两人所付租车费用相同的概率;(2)求甲、乙两人所付的租车费用之和为4元的概率.【答案】(1) 516.(2) 516. 【解析】甲、乙两人租车时间超过三小时且不超过四小时的概率分别为1-14-12=14.1-12-14=14. (1)租车费用相同可分为租车费都为0元、2元、4元三种情况.租车费都为0元的概率为p 1=14×12=18,租车费都为2元的概率为p 2=12×14=18,租车费都为4元的概率为p 3=14×14=116. 所以甲、乙所付租车费用相同的概率为p =p 1+p 2+p 3=516. (2)设甲、乙两人所付的租车费用之和为ξ,则“ξ=4”表示“两人的租车费用之和为4元”,其可能的情况是甲、乙的租车费分别为①0元、4元,②2元、2元,③4元、0元.所以可得P (ξ=4)=14×14+12×14+14×12=516,即甲、乙两人所付的租车费用之和为4元的概率为516. 五、课堂小结让学生总结本节课所学主要知识及解题技巧六、板书设计七、作业课本249页练习,250页习题10.2.两个事件相互独立,是指它们其中一个事件的发生与否对另一个事件发生的概率没有影响一般地,两个事件不可能即互斥又相互独立,因为互斥事件是不可能同时发生的,而相互独立事件是以它们能够同时发生为前提的相互独立事件同时发生的概率等于每个事件发生的概率的积,这一点与互斥事件的概率和也是不同的.。
事件的相互独立性
【教学过程】
一、问题导入
预习教材内容,思考以下问题: 1.事件的相互独立性的定义是什么? 2.相互独立事件有哪些性质?
3.相互独立事件与互斥事件有什么区别? 二、基础知识
1.相互独立的概念
设A ,B 为两个事件,若P (AB )=P (A )P (B ),则称事件A 与事件B 相互独立. 2.相互独立的性质
若事件A 与B 相互独立,那么A 与B -,A -与B ,A -与B -也都相互独立. ■名师点拨 (1)必然事件Ω,不可能事件∅都与任意事件相互独立. (2)事件A ,B 相互独立的充要条件是P (AB )=P (A )·P (B ). 三、合作探究
1.相互独立事件的判断
一个家庭中有若干个小孩,假定生男孩和生女孩是等可能的,令A ={一个家庭中既
有男孩又有女孩},B ={一个家庭中最多有一个女孩}.对下述两种情形,讨论A 与B 的独立性:
(1)家庭中有两个小孩;
(2)家庭中有三个小孩.
【解】(1)有两个小孩的家庭,男孩、女孩的可能情形为Ω={(男,男),(男,女),(女,男),(女,女)},
它有4个基本事件,由等可能性知概率都为1 4.
这时A={(男,女),(女,男)},
B={(男,男),(男,女),(女,男)},AB={(男,女),(女,男)},
于是P(A)=1
2,P(B)=
3
4,P(AB)=
1
2.
由此可知P(AB)≠P(A)P(B),
所以事件A,B不相互独立.
(2)有三个小孩的家庭,小孩为男孩、女孩的所有可能情形为Ω={(男,男,男),(男,男,女),(男,女,男),(男,女,女),(女,男,男),(女,男,女),(女,女,男),(女,女,女)}.
由等可能性知这8个基本事件的概率均为1
8,这时A中含有6个基本事件,B中含有4个
基本事件,AB中含有3个基本事件.
于是P(A)=6
8=
3
4,P(B)=
4
8=
1
2,P(AB)=
3
8,
显然有P(AB)=3
8=P(A)P(B)成立.
从而事件A与B是相互独立的.
判断两个事件是否相互独立的两种方法
(1)根据问题的实质,直观上看一事件的发生是否影响另一事件发生的概率来判断,若没有影响,则两个事件就是相互独立事件;
(2)定义法:通过式子P(AB)=P(A)P(B)来判断两个事件是否独立,若上式成立,则事件A,B相互独立,这是定量判断.
2.相互独立事件同时发生的概率
王敏某天乘火车从重庆到上海去办事,若当天从重庆到上海的三列火车正点到达的概率分别为0.8,0.7,0.9,假设这三列火车之间是否正点到达互不影响.求:(1)这三列火车恰好有两列正点到达的概率;
(2)这三列火车至少有一列正点到达的概率.
【解】 用A ,B ,C 分别表示这三列火车正点到达的事件. 则P (A )=0.8,P (B )=0.7,P (C )=0.9, 所以P (A -)=0.2,P (B -)=0.3,P (C -
)=0.1.
(1)由题意得A ,B ,C 之间互相独立,所以恰好有两列正点到达的概率为 P 1=P (A -BC )+P (A B -C )+P (AB C -)=
P (A -)P (B )P (C )+P (A )P (B -)P (C )+P (A )P (B )P (C -) =0.2×0.7×0.9+0.8×0.3×0.9+0.8×0.7×0.1=0.398. (2)三列火车至少有一列正点到达的概率为 P 2=1-P (A -B -C -)=1-P (A -)P (B -)P (C -
) =1-0.2×0.3×0.1=0.994.
1.[变问法]在本例条件下,求恰有一列火车正点到达的概率. 解:恰有一列火车正点到达的概率为
P 3=P (A B -C -)+P (A -B C -)+P (A -B -C )=P (A )P (B -)P (C -)+P (A -)P (B )P (C -)+P (A -)P (B -
)P (C )=0.8×0.3×0.1+0.2×0.7×0.1+0.2×0.3×0.9=0.092.
2.[变条件]若一列火车正点到达记10分,用ξ表示三列火车的总得分,求P (ξ≤20). 解:事件“ξ≤20”表示“至多两列火车正点到达”,其对立事件为“三列火车都正点到达”,所以P (ξ≤20)=1-P (ABC )=1-P (A )P (B )P (C )
=1-0.8×0.7×0.9=0.496.
与相互独立事件有关的概率问题的求解策略
明确事件中的“至少有一个发生”“至多有一个发生”“恰好有一个发生”“都发生”“都不发生”“不都发生”等词语的意义.
一般地,已知两个事件A ,B ,它们的概率分别为P (A ),P (B ),那么: (1)A ,B 中至少有一个发生为事件A +B . (2)A ,B 都发生为事件AB . (3)A ,B 都不发生为事件A -B -.
(4)A ,B 恰有一个发生为事件A B -+A -
B .
(5)A ,B 中至多有一个发生为事件A B -+A -B +A - B -
.
3.相互独立事件的综合应用
本着健康、低碳的生活理念,租自行车骑游的人越来越多.某自行车租车点的收费标
准是每车每次租用时间不超过两小时免费,超过两小时的部分每小时收费2元(不足一小时的部分按一小时计算).有甲、乙两人独立来该租车点租车骑游(各租一车一次).设甲、乙不超过
两小时还车的概率分别为14,12,超过两小时但不超过三小时还车的概率分别为12,1
4,两人租车时间都不会超过四小时.
(1)求甲、乙两人所付租车费用相同的概率;
(2)设ξ为甲、乙两人所付的租车费用之和,求P (ξ=4)和P (ξ=6)的值.
【解】(1)由题意可得甲、乙两人超过三小时但不超过四小时还车的概率分别为14,1
4. 记甲、乙两人所付的租车费用相同为事件A ,则P (A )=14×12+12×14+14×14=516.所以甲、乙两人所付租车费用相同的概率为516.
(2)P (ξ=4)=14×14+12×14+12×14=5
16, P (ξ=6)=14×14+12×14=3
16.
概率问题中的数学思想
(1)正难则反.灵活应用对立事件的概率关系(P (A )+P (A -)=1)简化问题,是求解概率问题最常用的方法.
(2)化繁为简.将复杂事件的概率转化为简单事件的概率,即寻找所求事件与已知事件之间的关系.“所求事件”分几类(考虑加法公式转化为互斥事件)还是分几步组成(考虑乘法公式
转化为相互独立事件).
(3)方程思想.利用有关的概率公式和问题中的数量关系,建立方程(组),通过解方程(组)使问题获解. 四、课堂检测
1.如图,在两个圆盘中,指针落在圆盘每个数所在区域的机会均等,那么两个指针同时落在奇数所在区域的概率是( )
A .49
B .29
C .23
D .13
解析:选A .左边圆盘指针落在奇数区域的概率为46=2
3,右边圆盘指针落在奇数区域的概率也为23,所以两个指针同时落在奇数区域的概率为23×23=4
9.
2.已知A ,B 是相互独立事件,且P (A )=12,P (B )=2
3,则P (A B -)=________;P (A - B -
)=________.
解析:因为P (A )=12,P (B )=2
3. 所以P (A -)=12,P (B -)=1
3.
所以P (A B -)=P (A )P (B -)=12×13=16,P (A - B -)=P (A -)P (B -)=12×13=1
6. 答案:16 16
3.某人忘记了电话号码的最后一个数字,因而他随意地拨号,假设拨过了的号码不再重复,试求下列事件的概率:
(1)第3次拨号才接通电话; (2)拨号不超过3次而接通电话.
解:设A i ={第i 次拨号接通电话},i =1,2,3. (1)第3次才接通电话可表示为A 1-A 2-
A 3, 于是所求概率为P (A 1-A 2-A 3)=910×89×18=1
10.
(2)拨号不超过3次而接通电话可表示为A 1+A 1- A 2+A 1-A 2-
A 3, 于是所求概率为P (A 1+A 1-A 2+A 1-A 2-
A 3) =P (A 1)+P (A 1-A 2)+P (A 1-A 2-
A 3) =110+910×19+910×89×18=310.。