几何概型学案(2)
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3.3 几何概型第2课时导入新课设计思路一:〔问题导入〕以下图是卧室与书房地砖示意图,图中每一块地砖除颜色外完全一样,小猫分别在卧室与书房中自由地走来走去.在哪个房间里,小猫停留在黑砖上概率大?卧室〔书房〕设计思路二:〔情境导入〕在概率论开展早期,人们就已经注意到只考虑那种仅有有限个等可能结果随机试验是不够,还必须考虑有无限多个试验结果情况.例如一个人到单位时间可能是8:00 至9:00之间任何一个时刻;往一个方格中投一个石子,石子可能落在方格中任何一点……这些试验可能出现结果都是无限多个.推进新课新知探究对于导入思路一:由于地砖除颜色外完全一样,小猫自由地走来走去,因此,小猫可能会停留在任何一块地砖上,而且在任何一块地砖上停留可能性一样,对于这样一个随机事件概率,有如下结论:对于一个随机试验,如果我们将每个根本领件理解为从某特定几何区域内随机地抽取一点,而该区域内每一点被取到时机都一样,这样就可以把随机事件与几何区域联系在一起.如果每个事件发生概率只与构成该事件区域长度〔面积或体积〕成比例,那么称这样概率模型为几何概率模型,简称几何概型.几何概型与古典概型一样也是一种等可能事件概率模型,它特点是:〔1〕试验中所有可能出现结果,也就是根本领件有无限多个. 〔2〕根本领件出现可能性相等.实际上几何概型是将古典概型中有限性推广到无限性,而保存等可能性,这就是几何概型.几何概型概率计算方法如下:一般地,在几何区域D 中随机地取一点,记事件“该点落在其内部一个区域d 内〞为事件A ,那么事件A 发生概率为P(A)= .这里要求D 测度不为0,其中“测度〞意义依D 确定,当D 分别是线段、平面图形与立体图形时,相应“测度〞分别是长度、面积与体积等.对于导入思路二:〔1〕几何概率模型:如果每个事件发生概率只与构成该事件区域长度〔面积或体积〕成比例,那么称这样概率模型为几何概率模型.〔2〕几何概型概率公式:P 〔A 〕=)()(面积或体积的区域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 . 〔3〕几何概型特点:1°试验中所有可能出现结果〔根本领件〕有无限多个.2°每个根本领件出现可能性相等.应用例如思路1例1 取一个边长为2a 正方形及其内切圆〔如下图〕,随机向正方形内丢一粒豆子,求豆子落入圆内概率.分析:由于是随机丢豆子,故可以认为豆子落入正方形内任意一点都是时机均等,这符合几何概型条件,可以看成几何概型.于是利用几何概型求概率公式,豆子落入圆中概率应该等于圆面积与正方形面积比.解:记“豆子落入圆内〞为事件A ,那么 P(A)=4422ππ==a a 正方形面积圆的面积. 答:豆子落入圆内概率为4π.点评:在解题时,首先要区分是古典概型还是几何概型,这两种随机事件概率类型虽然每一个事件发生都是等可能,但是几何概型是有无数个根本领件情形,古典概型是有有限个根本领件情形.此外,本例可以利用计算机模拟,过程如下:〔1〕在Excel 软件中,选定A1,键入“=〔rand 〔〕-0.5〕*2”. 〔2〕选定A1,按“ctrl+C〞.选定A2~A1 000,B1~B1 000,按“ctrl+V〞.此时,A1~A1 000,B1~B1 000均为[-1,1]区间上均匀随机数.〔3〕选定D1,键入“=power 〔A1,2〕+ power 〔B1,2〕〞;再选定D1,按“ctrl+C〞;选定D2~D1 000,按“ctrl+V〞,那么D列表示A2+B2.〔4〕选定F1,键入“=IF〔D1>1,1,0〕〞;再选定F1,按“ctrl+C〞;选定F2~F1 000,按“ctrl+V〞,那么如果D列中A2+B2>1,F列中值为1,否那么F列中值为0.〔5〕选定H1,键入“FREQUENCY〔F1:F10,0.5〕〞,表示F1~F10中小于或等于0.5个数,即前10次试验中落到圆内豆子数;类似,选定H2,键入“FREQUENCY〔F1:F20,0.5〕〞,表示前20次试验中落到圆内豆子数;选定H3,键入“FREQUENCY 〔F1:F50,0.5〕〞,表示前50次试验中落到圆内豆子数;选定H4,键入“FREQUENCY〔F1:F100,0.5〕〞,表示前100次试验中落到圆内豆子数;选定H5,键入“FREQUENCY〔F1:F500,0.5〕〞,表示前500次试验中落到圆内豆子数;选定H6,键入“FREQUENCY〔F1:F1 000,0.5〕〞,表示前1 000次试验中落到圆内豆子数.〔6〕选定I1,键入“H1*4/10〞,表示根据前10次试验得到圆周率π估计值;选定I2,键入“H2*4/10〞,那么I2为根据前20次试验得到圆周率π估计值;类似操作,可得I3为根据前50次试验得到圆周率π估计值,I4为根据前100次试验得到圆周率π估计值,I5为根据前500次试验得到圆周率π估计值,I6为根据前1 000次试验得到圆周率π估计值.如图:例2 如图,在等腰直角三角形ABC中,在斜边AB上任取一点M,求AM小于AC概率.分析:在线段AB上取一点C′,使得线段AC′长度等于线段AC长度.那么原问题就转化为求AM小于AC′概率.所以,当点M 位于以下图中线段AC′上时,AM<AC,故线段AC′即为区域d.区域d测度就是线段AC′长度,区域D测度就是线段AB长度.解:在AB上截取AC′=AC.于是P(AM<AC)=P(AM<AC′)=.2.答:AM小于AC′概率为2变式训练:假设将例2改为:如以下图,在等腰直角三角形ABC 中,过直角顶点C在∠ACB内部任作一条射线CM,与线段AB交于点M,求AM小于AC概率.解:此时,应该看作射线CM落在∠ACB内部是等可能.公式中区域D是∠ACB〔内部〕,而区域d求法应该与原题是一样,即在线段AB上取一点C′,使得线段AC′长度等于线段AC长度〔如图〕,那么区域d就是∠ACC′〔内部〕.从而区域d测度就是∠ACC′度数,区域D测度就是∠ACB度数.∠ACC′==67.5°,所以所求事件概率为.点评:由此可见,背景相似问题,当等可能角度不同时,其概率是不一样.此题可参考习题3.3第6题.例3 (会面问题)甲、乙二人约定在12 点到下午5 点之间在某地会面,先到者等一个小时后即离去.设二人在这段时间内各时刻到达是等可能,且二人互不影响.求二人能会面概率.分析:两人相约时间都是5小时,设X ,Y 分别表示甲、乙二人到达时刻,因此,0≤X≤5,0≤Y≤5,这样两人到达时刻就构成一个正方形,而两人能会面必须满足|X -Y|≤1,而这个不等式所表示是一个带状,位于正方形内图形,由于两人到达时刻是随机,而且,在每一个时刻到达可能性是一样,因此,符合几何概型所具有特点,可以运用几何概型概率计算方法来计算.解:记A={二人能会面}.以 X ,Y 分别表示甲、乙二人到达时刻,于是0≤X≤5,0≤Y≤5,即点M 落在图中阴影局部.所有点构成一个正方形,即有无穷多个结果.由于每人在任一时刻到达都是等可能,所以落在正方形内各点是等可能,符合几何概型条件.二人会面条件是:|X -Y|≤1,故正方形面积为5×5=25,阴影局部面积为5-2×21×42259. 点评: 建立适当数学模型,是解决几何概型问题关键.对于“碰面问题〞可以模仿此题建立数学模型.例4 如图,随机投掷一个飞镖扎在靶子上,假设飞镖既不扎在黑色靶心,也不扎在两个区域之间,更不会脱靶,求飞镖扎在以下区域概率:(1)编号为25区域;(2)编号在6到9之间区域;(3)编号为奇数区域.〔每一个小区域面积一样〕分析:由于飞镖是随机投掷到靶子上,并且落在靶子每一个位置可能性一样,因此,符合几何概型特点.解: 假设靶子每一个区域面积为1个单位,那么靶子所在圆面积为28个单位.〔1〕记事件A 为“飞镖扎在编号为25区域〞,那么P(A)= 281. 〔2〕记事件B 为“飞镖扎在编号为6到9之间区域〞,那么P(B)= .〔3〕记事件C 为“飞镖扎在编号为奇数区域〞,那么P(C)=.答:〔1〕飞镖扎在编号为25区域概率为281;(2)飞镖扎在编号在6到9之间区域概率为71;(3)飞镖扎在编号为奇数区域概率为21. 点评:仔细研读题目,从题目提供信息进展分析,寻找适当解题方法,是解决此题要害所在.思路2例1 在1 L 高产小麦种子中混入了一粒带麦锈病种子,从中随机取出10 mL ,含有麦诱病种子概率是多少分析:病种子在这1 L 种子中分布可以看作是随机,取得10 mL 种子可视为区域d ,所有种子可视为区域D.解:取出10 mL 麦种,其中“含有病种子〞这一事件记为A ,那么 P(A)=1001100010==所有种子的体积取出种子的体积. 答:含有麦诱病种子概率为1001. 点评:由于病种子是随机地处在容器中,它可以位于容器任何一个位置,而且在每一个位置可能性一样,符合几何概型特点,所以运用几何概型概率计算方法来解决此题.例2 假设你家订了一份报纸,送报人可能在早上6:30~7:30之间把报纸送到你家,你父亲离开家去工作时间在早上7:00~8:00之间,问你父亲在离开家前能得到报纸(称为事件A)概率是多少?分析:由于两人到达与离开时刻是随机,而且,在每一个时刻到达或离开可能性是一样,因此,符合几何概型所具有特点,可以运用几何概型概率计算方法来计算.解:如图,以横坐标x表示报纸送到时间,纵坐标y表示父亲离家时间建立平面直角坐标系,假设随机试验落在方形区域内任何一点是等可能,所以符合几何概型条件.根据题意,只要点落到阴影局部,就表示父亲在离开家前能得到报纸,即事件A发生,所以P(A)==87.5%.点评:建立适当数学模型,该模型符合几何概型特点,这是解答此题关键所在.另外我们还可以运用计算机产生随机数来模拟该试验.设X是0到1之间均匀随机数,Y也是0到1之间均匀随机数.如果Y+7>X+6.5,即Y>X-0.5,那么父亲在离开家前能得到报纸.计算机模拟方法:〔1〕选定A1,键入函数“=rand〔〕〞;〔2〕选定A1,按“ctrl+C〞,选定A2~A50,B1~B50,按“ctrl+V〞.此时,A1~A50,B1~B50均为[0,1]区间上均匀随机数.用A列数加7表示父亲离开家时间,B列数加6.5表示送报人送到报纸时间.如果A+7>B+6.5,即A-B>-0.5,那么表示父亲在离开家前能得到报纸.〔3〕选定D1,键入“=A1-B1”;再选定D1,按“ctrl+C〞,选定D2D50,按“ctrl+V〞.〔4〕选定E1,键入函数“=FREQUENCY〔D1:D50,-0.5〕〞,E1表示统计D列中小于或等于-0.5数个数,即父亲在离开家前不能得到报纸频数.〔5〕选定F1,键入“=〔50-E1〕/50.F1表示统计50次试验中,父亲在离开家前能得到报纸频率.下面是我们在计算机上做50次试验,得到结果是P(A)=0.88,如图:例3 假设一个直角三角形两直角边长都是0到1之间随机数,试求斜边长小于34事件概率.分析:由于直角边长是0到1之间随机数,因此设两直角边长分别为x,y,而x,y满足0≤x≤1,0≤y≤1,斜边长=,x,y可以落在0≤x≤1,0≤y≤1所表示图形任何一个位置,而且在每个位置可能性一样,满足几何概型特点.解:设两直角边长分别为x,y,那么0≤x≤1,0≤y≤1,斜边长=,如右图,样本空间为边长是1正方形区域,而满足条件事件所在区域面积为.因此,所求事件概率为P=.点评:根据条件,构造满足题目条件数学模型,再运用几何概型概率计算方法来计算某个事件发生概率,是一种常用求解概率问题方法.例4 甲、乙两人相约于中午12点到13点之间在某一个地方碰面,并约定先到者等候20分钟后可以离开,试设计模拟方法估计两人能碰面概率.分析:当两人到达碰面地点时间相差在20分钟之内时,两人能碰面.我们可以用两个转盘来模拟两人到达碰面地点时间.解: 运用转盘模拟方法.具体步骤如下:〔1〕做两个带指针〔分针〕转盘,标上刻度在0到60来表示时间,如右图;〔2〕每个转盘各转m 次,并记录转动得到结果,以第一个转盘结果x 表示甲到达碰面地点时间,以第二个转盘结果y 表示乙到达碰面地点时间;〔3〕统计两人能碰面〔满足|x -y|<20〕次数n ;〔4〕计算m n 值,即为两人能碰面概率近似值〔理论值为95〕. 点评:实施模拟方法除了转盘模拟方法外,还可以运用现代信息技术即计算机来模拟,具体操作如下:〔1〕新建一个电子表格文件,在A1位置输入:=RAND( )60,产生一个0到60随机数x ;〔2〕将A1位置处表达式复制到B1处,这样又产生一个0到60随机数y ;〔3〕在C1位置处输入:=IF 〔A1-B1<=-20,0,IF 〔A1-B1<20,1,0〕,判断两人能否碰面〔即是否满足|x -y|<20〕,如果是,就返回数值1,否那么返回数值0;〔4〕将第一行三个表达式复制100行,产生100组这样数据,也就是模拟了100次这样试验,并统计每次结果;〔5〕在C101处输入:=SUM(C1:C100)/100统计这100次重复试验中正好两人能碰面频率,即事件“两人能碰面〞发生概率近似值.知能训练课本本节练习4、5.解答:4.设A={射线OA落在∠xOT内}.因为射线OA落在∠xOT内是随机,也就是射线OA可以落在∠xOT内任意一个位置,这符合几何概型条件,区域d测度是60,区域D测度是360,根据几何概型概率计算公式,得P(A)=.5.运用计算机模拟结果大约为2.7左右.点评:根据实际问题背景,判断是否符合几何概型特点,如是那么选择符合题意“测度〞,运用求几何概型概率方法来解决问题,此外我们还可以设计符合问题模拟方法来模拟得到问题近似解.课堂小结在这节课上我们主要是运用几何概型求解一些问题概率,以及运用模拟方法求某一个事件概率近似值.结合上节课内容可以知道,几何概型概率问题仍然是随机事件概率,与古典概型区别是古典概型所含根本领件个数是有限个,而几何概型所包含根本领件个数是无限.对于几何概型我们着重研究如下几种类型:〔1〕与长度有关几何概型;〔2〕与面积有关几何概型;〔3〕与体积有关几何概型;(4)与角度有关几何概型.其中我们对与面积有关几何概型与与体积有关几何概型要求重点掌握.作业课本习题3.3 4、5、6.设计感想几何概型是区别于古典概型又一随机事件概率模型,在解决实际问题时首先根据问题背景,判断该事件是属于古典概型还是几何概型,这两者区别在于构成该事件根本领件个数是有限个还是无限个.在使用几何概型概率计算公式时,一定要注意其适用条件:每个事件发生概率只与构成该事件区域长度成比例.随机数在日常生活中,有着广泛应用,我们可以利用计算器或计算机来产生均匀随机数,从而来模拟随机试验,其具体方法是:建立一个概率模型,它与某些我们感兴趣量〔如概率值、常数〕有关,然后设计适当试验,并通过这个试验结果来确定这些量.这种方法也是我们研究问题常用方法.习题详解1.记A={灯与两端距离都大于2 m}.因为把一盏灯挂在绳子上位置是随机,也就是说灯挂在绳子上位置可以是绳子上任意一点,这符合几何概型条件,根据P=,得P(A)= .答:灯与两端距离都大于2 m概率为13.2.记A={所投点落入小正方形内}.由于是随机投点,故可以认为所投点落入大正方形内任意一点都是时机均等,这符合几何概型条件,可以看成几何概型.于是利用几何概型求概率公式,所投点落入小正方形内概率应该等于小正方形内面积与大正方形面积比,即 P(A)=943222==大正方形面积小正方形面积. 答:所投点落入小正方形内概率为94.3.记A={所投点落在梯形内部}.由于是随机投点,故可以认为所投点落入矩形内任意一点都是时机均等,这符合几何概型条件,可以看成几何概型.于是利用几何概型求概率公式,所投点落入梯形内部概率应该等于梯形面积与矩形面积比,即 P(A)=125)2131(21=⨯⨯+⨯=b a b a a 矩形面积梯形面积. 答:所投点落在梯形内部概率为125. 4.设A={该点落在正方形内}.因为该点落在正方形内是随机,也就是该点可以落在正方形内任意一个位置,这符合几何概型条件,根据几何概型求概率计算公式,得P(A)=. 答:乘客到达站台立即乘上车概率为π21. 5.分析:直接求“硬币落下后与格线有公共点〞概率比拟困难,可以考虑先求“硬币落下后与格线无公共点〞概率,再求“硬币落下后与格线有公共点概率〞.解:因为直径等于2 cm 硬币投掷到正方形网格上是随机,也就是硬币可以落在正方形网格上任意一个位置,这符合几何概型条件.要求“硬币落下后与格线无公共点〞概率,根据几何概型求概率计算公式:P(A)=,因为每个小正方形边长都等于6 cm ,硬币直径为2 cm ,设有n 个小正方形,那么区域d 测度为n·π·12,区域D 测度n·62,故“硬币落下后与格线无公共点〞概率为,而事件“硬币落下后与格线有公共点〞是“硬币落下后与格线无公共点〞对立面,所以事件“硬币落下后与格线有公共点〞概率为1-36π.答:硬币落下后与格线有公共点概率为1-36π.6.贝特朗算出了三种不同答案,三种解法似乎又都有道理.人们把这种悖论称为概率悖论,或贝特朗奇怪论.贝特朗解法如下:解法一:任取一弦AB ,过点A 作圆内接等边三角形〔如图1〕.因为三角形内角A 所对弧,占整个圆周31.显然,只有点B 落在这段弧上时,AB 弦长度才能超过正三角形边长a ,故所求概率是31.解法二:任取一弦AB ,作垂直于AB 直径PQ.过点P 作圆内接等边三角形,交直径于N ,并取OP 中点M 〔如图2〕.容易证明QN=NO=OM=MP.我们知道,弦长与弦心距有关.一切与PQ 垂直弦,如果通过MN 线段,其弦心距均小于QN ,那么该弦长度就大于等边三角形边长,故所求概率是21.解法三:任取一弦AB.作圆内接等边三角形内切圆〔如图3〕,这个圆是大圆同心圆,而且它半径是大圆21,它面积是大圆4141. 图1 图2 图3细细推敲一下,三种解法前提条件各不一样:第一种假设了弦端点在四周上均匀分布;第二种假设弦中点在直径上均匀分布;第三种假设弦中点在小圆内均匀分布.由于前提条件不同,就导致三种不同答案.这是因为在那时候概率论一些根本概念〔如事件、概率及可能性等〕还没有明确定义,作为一个数学分支来说,它还缺乏严格理论根底,这样,对同一问题可以有不同看法,以致产生一些奇谈怪论.。
3.3.1<<几何概型>>教案(新人教A 必修3)一、教学目标:1、 知识与技能:(1)正确理解几何概型的概念;(2)掌握几何概型的概率公式:P (A )=积)的区域长度(面积或体试验的全部结果所构成积)的区域长度(面积或体构成事件A ; (3)会根据古典概型与几何概型的区别与联系来判别某种概型是古典概型还是几何概型;2、 过程与方法:(1)发现法教学,通过师生共同探究,体会数学知识的形成,学会应用数学知识来解决问题,体会数学知识与现实世界的联系,培养逻辑推理能力.3、 情感态度与价值观:本节课的主要特点是随机试验多,学习时养成勤学严谨的学习习惯。
二、重点与难点:几何概型的概念、公式及应用;三、学法与教学用具:1、通过对本节知识的探究与学习,感知用图形解决概率问题的方法,掌握数学思想与逻辑推理的数学方法;2、教学用具:投灯片,计算机及多媒体教学.四、教学设想:1、创设情境:在概率论发展的早期,人们就已经注意到只考虑那种仅有有限个等可能结果的随机试验是不够的,还必须考虑有无限多个试验结果的情况。
例如一个人到单位的时间可能是8:00至9:00之间的任何一个时刻;往一个方格中投一个石子,石子可能落在方格中的任何一点……这些试验可能出现的结果都是无限多个。
2、基本概念:(1)几何概率模型: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;(2)几何概型的概率公式:P (A )=积)的区域长度(面积或体试验的全部结果所构成积)的区域长度(面积或体构成事件A ; (3)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.3、 例题分析:课本例题略例1 判下列试验中事件A 发生的概度是古典概型,还是几何概型。
(1)抛掷两颗骰子,求出现两个“4点”的概率;(2)如课本图3.3-1中的(2)所示,图中有一个转盘,甲乙两人玩转盘游戏,规定当指针指向B 区域时,甲获胜,否则乙获胜,求甲获胜的概率。
几何概型学案
课堂检测
1.两根相距8m 的木杆上系一根拉直绳子,并在绳子上挂一盏灯,求灯与两端距离都大于3m 的概率为 (20分)
2.已知1万平方公里的海域中有40平方公里的大陆贮藏着石油,假如在海域中任意一点钻探,钻到油层面的概率是 (20分)
3.如下图1和图2所示,假设你在每个图形上随机撒一粒黄豆,分别计算它落到阴影部分的概率为 和 (30分)
4.如图3和图4所示,有两个转盘,甲乙两人玩转盘游戏。
规定当指针指向B 区域时,甲获胜,否则乙获胜。
在这两种情况下分别求甲获胜的概率为
和 (30分)
附加题:
5.在等腰三角形ABC 中,在斜边AB 上任取一点M ,求AM 小于AC 的概率.。
3.3.1几何概型授课日期: 姓名: 班级:一、学习目标1、知识与技能:1、通过具体实例正确理解几何概型的定义及与古典概型的区别;2、掌握几何概型的概率计算公式并能进行简单的计算与应用.2、过程与方法:让学生通过对几个试验的观察分析,提炼它们共同的本质的东西,从而亲历几何概型的建构过程,并在解决问题中,给学生寻找发现、讨论交流、合作分享的机会3、情感态度与价值观:通过数学与探究活动,体会理论来源于实践并应用于实践的辩证唯物主义观点.二、学习重难点重点:理解几何概型的定义,会用公式计算概率;难点1、等可能性的判断及对几何概率模型中基本事件的构成分析;2、将实际问题转化为几何概型.三、学法指导1.通过对本节知识的探究与学习,感知用图形解决概率问题的方法;阅读教材135—136页完成导学案四、知识链接1.古典概型的两个基本特征?2、计算古典概型的公式:五、学习过程1.主动探索问题1:在转盘游戏中,当指针停止时,为什么指针指向红色区域的可能性大?红红红红红红问题1 图问题2 图问题2:图中有两个转盘.甲乙两人玩转盘游戏,规定当指针指向B区域时,甲获胜,否则乙获胜.在两种情况下分别求甲获胜的概率是多少?2.领悟归纳问题3:什么是几何概率模型问题4:几何概率模型的特点:(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.A问题5:在几何概型中,事件A的概率的计算公式: A问题6:古典概型与几何概型的关系:联系:两种模型的基本事件发生的可能性都相等;区别:古典概型要求基本事件是有限个,而几何概型则要求基本事件有无限多个。
3.几何概型的计算例1 某人午觉醒来,发现表停了,他打开收音机,想听电台报时,求他等待的时间不多于10分钟的概率.判断正误(对的打“√”,错的打“×”)(1)几何概型中基本事件有有限个,而古典概型中基本事件有无限个.()(2)几何概型中基本事件有无限个,而古典概型中基本事件有有限个.()(3)几何概型中每个基本事件出现的可能性不相等,而古典概型中每个基本事件出现的可能性相等.()(4)几何概型中每个基本事件出现的可能性相等,而古典概型中每个基本事件出现的可能性不相等.()(5)几何概型的概率计算与构成事件的区域形状有关.()下列概率模型中,几何概型的个数为()①从区间[-10,10]上任取一个数,求取到的数在[0,1]内的概率;②从区间[-10,10]上任取一个数,求取到绝对值不大于1的数的概率;③从区间[-10,10]上任取一个整数,求取到大于1而小于3的数的概率;④向一个边长为4 cm的正方形内投一点,求点离中心不超过1 cm 的概率.A.1B.2C.3 D.4用力将一个长为三米的米尺拉断,假设该米尺在任何一个部位被拉断是等可能的,则米尺的断裂处恰在米尺的1米到2米刻度处的概率为( )A.23B.13C.16D.14(2019·湖北省华中师范大学第一附属中学期末考试)向正方形内随机撒一些豆子,经查数,落在正方形内的豆子的总数为1 000,其中有780粒豆子落在该正方形的内切圆内,以此估计圆周率π的值(用分数表示)为________.4.【课堂小结】1.几何概型的特点.2.古典概型与几何概型的关系:联系:两种模型的基本事件发生的可能性都相等;区别:古典概型要求基本事件是有限个,而几何概型则要求基本事件有无限多个。
第5课时几何概型(2)【学习目标】1.能运用模拟的方法估计概率,掌握模拟估计面积的思想.2.增强几何概型在解决实际问题中的应用意识.【问题情境】几何概型:(1)(无限性)(2)(等可能性)我们将具有这两个特点的概率模型称为几何模型.【合作探究】几何概型的概率计算公式为:.求几何概型的步骤:【展示点拨】例1.在等腰直角三角形ABC中,在斜边AB上任取一点M,求AM小于AC的概率.例2.利用随机模拟方法计算曲线1yx=,1x=,2x=和0y=所围成的图形的面积.例3.有一个半径为5的圆,现在将一枚半径为1硬币向圆投去,如果不考虑硬币完全落在圆外的情况,试求硬币完全落入圆内的概率.解:由题意,如图,因为硬币完全落在圆外的情况是不考虑的,所以硬币的中心均匀地分布在半径为6的圆O内,且只有中心落入与圆O同心且半径为4的圆内时,硬币才完全落如圆内.【学以致用】1.如图,某人向圆内投镖,如果他每次都投入圆内,那么他投中正方形区域的概率为 ________.A .2π B .1πC .23D .132.如图,有一圆盘其中的阴影部分的圆心角为45,若向圆内投镖,如果某人每次都投入圆内,那么他投中阴影部分的概率为________.A .18B .14C .12D .343.在区间[0,10]中任意取一个数,则它与4之和大于10的概率是________.4.若过正三角形ABC 的顶点A 任作一条直线l ,则l 与线段BC 相交的概率为________.第5课时 几何概型(2)【基础训练】1.现有100ml 的蒸馏水,假定里面有一个细菌,现从中抽取20ml 的蒸馏水,则抽到细菌的概率是________.2.一根木棍长为4m,若将其任意锯为两段,则锯成的两段木棍的长度有一段大于3 m 的概率是________.3.正三角形ABC 的边长为3,在三角形ABC 所在的平面内,过其顶点A 任作一射线l ,则l 与BC 相交的概率是________.4.在一个半径为R 的圆内画一个内接正方形,向圆内随机投一点,所投的点落入正方形的概率是________.5.在半径为R 的圆内画平行弦,如果这些弦与垂直于弦的直径的交点在该直径上的位置是等可能的,那么所画的弦的长度大于R 的概率是________.6.在正方形中随机撒一把芝麻,用随机模拟方法来估计圆周率π的值.如果撒了1000颗芝麻,落在正方形内切圆内的芝麻总数是776颗,那么这次模拟中π的估计值是________. (精确到0.001)【思考应用】7.如图,060AOB ∠=,2OA =,5OB =,在线段OB 上任取一点C ,试求:(1) ACO ∠为钝角的概率; (2) ACO ∠为锐角的概率.8.如图,一游泳者沿与河岸AB 成060角的方向向河里游了10m ,然后任意选择一个方向继续游下去,求他再游不超过10m 就能够回到河岸AB 的概率.9.设有一个正方形网格,其中每个最小的正方形的边长都为6cm .现用直径为2cm 的硬币投掷在此网格上,求硬币落下后与格线有公共点的概率.10.设不等式组0202x y ≤≤⎧⎨≤≤⎩所表示的区域为A ,现在区域A 中任意丢进一个粒子,求该粒子落在直线12y x =上方的概率.【拓展提升】 11.如图,060AOB ∠=,2OA =,5OB =,在线段OB 上任取一点C ,试求:(1) 三角形ACO 为钝角三角形的概率; (2) 三角形ACO 为锐角三角形的概率.12.已知[0,3]b ∈,[0,2]c ∈,求方程2220x bx c ++=有实数根的概率.。
第(1)课时课题:书法---写字基本知识课型:新授课教学目标:1、初步掌握书写的姿势,了解钢笔书写的特点。
2、了解我国书法发展的历史。
3、掌握基本笔画的书写特点。
重点:基本笔画的书写。
难点:运笔的技法。
教学过程:一、了解书法的发展史及字体的分类:1、介绍我国书法的发展的历史。
2、介绍基本书体:颜、柳、赵、欧体,分类出示范本,边欣赏边讲解。
二、讲解书写的基本知识和要求:1、书写姿势:做到“三个一”:一拳、一尺、一寸(师及时指正)2、了解钢笔的性能:笔头富有弹性;选择出水顺畅的钢笔;及时地清洗钢笔;选择易溶解的钢笔墨水,一般要固定使用,不能参合使用。
换用墨水时,要清洗干净;不能将钢笔摔到地上,以免笔头折断。
三、基本笔画书写1、基本笔画包括:横、撇、竖、捺、点等。
2、教师边书写边讲解。
3、学生练习,教师指导。
(姿势正确)4、运笔的技法:起笔按,后稍提笔,在运笔的过程中要求做到平稳、流畅,末尾处回锋收笔或轻轻提笔,一个笔画的书写要求一气呵成。
在运笔中靠指力的轻重达到笔画粗细变化的效果,以求字的美观、大气。
5、学生练习,教师指导。
(发现问题及时指正)四、作业:完成一张基本笔画的练习。
板书设计:写字基本知识、一拳、一尺、一寸我的思考:通过导入让学生了解我国悠久的历史文化,激发学生学习兴趣。
这是书写的起步,让学生了解书写工具及保养的基本常识。
基本笔画书写是整个字书写的基础,必须认真书写。
课后反思:学生书写的姿势还有待进一步提高,要加强训练,基本笔画也要加强训练。
总第(2)课时课题:书写练习1课型:新授课教学目标:1、教会学生正确书写“杏花春雨江南”6个字。
2、使学生理解“杏花春雨江南”的意思,并用钢笔写出符合要求的的字。
重点:正确书写6个字。
难点:注意字的结构和笔画的书写。
教学过程:一、小结课堂内容,评价上次作业。
二、讲解新课:1、检查学生书写姿势和执笔动作(要求做到“三个一”)。
2、书写方法是:写一个字看一眼黑板。
一、知识点1.几何概型的特点:(1) 。
(2) 。
2. 几何概型:每个事件发生的概率只与构成事件区域的 、 、 成比例.3.几何概型的概率计算公式: 。
4..几何概型中,线段的端点、图形的边框是否包含在事件之内不影响所求结果二、课前自测1. 在1万 km 2的海域中有40 km 2的大陆架贮藏着石油,假如在海域中任意一点钻探,钻到油层面的概率是. A.2511 B.2491 C.2501 D.2521 2、设线段AB=10cm,在AB 上任取一点M ,使MA>2且MB>2的概率是 。
3、已知半径为3的圆内有一边长为2的正方形,某人向圆内投镖,如果他每次都投入圆内,那么他投中正方形区域的概率为 。
4、在1L 高产小麦种子中混入了一粒带麦锈病的种子,从中随机取出10ml ,求含有麦锈病的种子的概率为 。
例1.有一杯1升的水,其中含有1个细菌,用一个小杯从这杯水中取出0.1升,求小杯水中含有这个细菌的概率.例2:一海豚在水池中自由游弋,水池为长30米,宽20米的长方形,求海豚离岸边不超过2米的概率?例3: 平面上画了一些彼此相距2a 的平行线,把一枚半径r<a 的硬币任意掷在这个平面上,求这枚硬币不与任一条平行线相碰的概率。
20m例4:为了顾及水库中鱼的尾数,可以使用一下的方法:先从水库中捕出一定数量的鱼,例如2000尾,给每尾鱼作上记号,不影响其存活,然后放回水库。
经过适当的时间,让其和水库中其余的鱼充分混合,再从水库中捕出一定数量的鱼,例如500尾,查看其中有记号的鱼,设有40尾。
试根据上述数据,估计水库内鱼的尾数。
练习:某水产试验厂实行某种鱼的人工孵化,10000个鱼卵能孵出8513尾鱼苗,根据概率的统计定义解答下列问题:(1)求这种鱼卵的孵化概率;(2)30000个鱼卵大约能孵化多少尾鱼苗?(3)要孵化5000尾鱼苗,大概得备多少鱼卵?几何概型课后拓展案1. 已知地铁列车每10 min 一班,在车站停1 min.则乘客到达站台立即乘上车的概率是 A.101 B.91 C.111 D.81 2. 某人午休醒来,发觉表停了,他打开收音机想听电台整点报时,他等待的时间短于10min 的概率为3.把一根均匀木棒随机地按任意点折成两段,则“其中一段的长度大于另一段长度的2倍”的概率为4.在长为10cm 的线段上任取一点,并以线段为边作正方形,则正方形的面积介于36cm 2与81cm 2之间的概率是5.向面积为S 的△ABC 内任投一点P ,则△PBC 的面积小于2S 的概率是6. 甲、乙二人约定在 0时到 5 时之间在某地会面,先到者等一个小时后即离去,设二人在这段时间内的各时刻到达是等可能的,且二人互不影响。
第一课时 3.3.1 几何概型教学要求:结合已学过两种随机事件发生的概率的方法,更进一步研究试验结果为无穷多时的概率问题理解几何概型的定义与计算公式.教学重点:初步体会几何概型的意义.教学难点:对几何概型的理解.教学过程:一、复习准备:1. 回忆基本事件的两个特点:(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.回忆古典概型有两个特征:有限性和等可能性.3.提出问题:在现实生活中,常常遇到试验结果是无穷多的情况,那又怎样计算呢?二、讲授新课:1. 教学:几何概型的定义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(geometric models of probability )简称为几何概型. 在几何概型中,事件A 概率计算公式为:()()()A P A =构成事件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 几何概型的特点:在一个区域内均匀分布,只与该区域的大小有关. 几何概型与古典概型的区别:试验的结果不是有限个.例1 某路公共汽车5分钟一班准时到达某车站,求任一人在该车站等车时间少于3分钟的概率(假定车到来后每人都能上).可以认为人在任一时刻到站是等可能的. 设上一班车离站时刻为a ,则某人到站的一切可能时刻为 Ω= (a, a+5),记A={等车时间少于3分钟},则他到站的时刻只能为g = (a+2, a+5)中的任一时刻,故 3()5g P A ==Ω的长度的长度 例2.某个人午觉醒来,他打开收音机。
想听电台报时,求他等待的时间不多于10分钟的概率.分析:在0到60分钟任一时刻打开收音机是等可能的,但0到60分钟之间有无穷个时刻,不能用古典概型的公式计算,,因为是等可能的,所以他在哪一时段打开收音机的概率只与该时段的长度有关而与位置无关,这符合几何概型的要求.)3. 小结:如何利用几何概型事件和随机模拟方法来求一些求知量?三、巩固练习:1.(会面问题)两人相约7点到8点在某地会面,先到者等候另一人20分钟,过时离去.求两人会面的概率.答案:5 92.猪八戒每天早上7点至9点之间起床,求它在7点半之前起床的概率.(将问题转化为时间长度)1.作业:P137,A组第1题第二课时 3.3.2均匀随机数的产生教学要求:让学生知道如何利用计算机Excel软件产生均匀随机数关利用随机模拟方法估计求知量.教学重点:体会随机模拟中的统计思想.教学难点:如何把求未知量的问题转化为几何概型概率的问题.教学过程:一、复习准备:1. 回忆:几何概型的定义,以及相关的古典概型中的随机模拟方法.二、讲授新课:1.教学:均匀随机数的产生操作方法与整数值随机数产生的方法相同,前面学生有了基础这里易掌握只要老师在课堂是带学生操作一次就行。
几何概型教学目标:(1)能运用模拟的方法估计概率,掌握模拟估计面积的思想;(2)增强几何概型在解决实际问题中的应用意识.教学重点、难点:将实际问题转化为几何概型,并正确应用几何概型的概率计算公式解决问题.教学过程:一、课前热身【复习回顾】1.几何概型的特点:⑴、有一个可度量的几何图形S ;⑵、试验E 看成在S 中随机地投掷一点;⑶、事件A 就是所投掷的点落在S 中的可度量图形A 中.2.几何概型的概率公式.3.古典概型与几何概型的区别.相同:两者基本事件的发生都是等可能的;不同:古典概型要求基本事件有有限个,几何概型要求基本事件有无限多个.4.几何概型问题的概率的求解.(1)某公共汽车站每隔5分钟有一辆公共汽车通过,乘客到达汽车站的任一时刻都是等可能的,求乘客等车不超过3分钟的概率。
35p = (2)如图,假设你在每个图形上随机撒一粒黄豆,分别计算它落到阴影部分的概率。
11P π= 238P =(3)某商场为了吸引顾客,设立了一个可以自由转动的转盘,并规定:顾客每购买100元的商品,就能获得一次转动转盘的机会. 如果转盘停止时,指针正好对准红、黄或绿的区域,顾客就可以获得100元、50元、20元的购物券(转盘等分成20份)。
甲顾客购物120元,他获得购物券的概率是多少?他得到100元、50元、20元的购物券的概率分别是多少?1720p = 2120p = 3110p = 415p = 二、数学运用例1 在等腰直角三角形ABC 中,在斜边AB 上任取一点M ,求AM 小于AC 的概率.("测度"为长度)【分析】点M 随机地落在线段AB 上,故线段AB 为区域D .当点M 位于图335--中线段'AC 内时,AM AC <,故线段'AC 即为区域d .【解】在AB 上截取'AC AC =.于是'()()P AM AC P AM AC <=<'AC AB =AC AB =2=。
3.3 几何概型教学目标:1、知识与技能:(1)正确理解几何概型的概念;(2)掌握几何概型的概率公式:P(A)=dD的测度的测度;(3)会根据古典概型与几何概型的区别与联系来判别某种概型是古典概型还是几何概型;(4)会利用均匀随机数解决具体的有关概率的问题.2、过程与方法:(1)发现法教学,通过师生共同探究,体会数学知识的形成,学会应用数学知识来解决问题,体会数学知识与现实世界的联系,培养逻辑推理能力;(2)通过模拟试验,感知应用数字解决问题的方法,自觉养成动手、动脑的良好习惯。
3、情感态度与价值观:本节课的主要特点是随机试验多,学习时养成勤学严谨的学习习惯。
教学重点:几何概型的概念、公式及应用;教学难点:利用计算器或计算机产生均匀随机数并运用到概率的实际应用中.教学过程:一、问题情境1.取一根长度为3m 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1m 的概率有多大?2.射箭比赛的箭靶涂有五个彩色得分环.从外向内为白色、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122cm,靶心直径为12.2cm.运动员在70m 外射箭.假设射箭都能中靶,且射中靶面内任一点都是等可能的,那么射中黄心的概率为多少?3.两个人约定在8:00至9:00之间到某地点约会,规定先到的人等十分钟后离开,问两人能见面的概率是多大?二、建构数学从上面的分析可以看到,对于一个随机试验,我们将每个基本事件理解为从某个特定的几何区域内随机地取一点,该区域中每一点被取到的机会都一样。
一个随机事件的发生则理解为恰好取到上述区域内的某个指定区域中的点.这里的区域可以是线段、平面图形、立体图形等.用这种方法处理随机试验,称为几何概型.在几何区域 D 中随机地取一点,记事件“该点落在其内部一个区域内”为事件A ,则事件A 发生的概率:P (A )=d D 的测度的测度. 这里要求D 的测度不为0,其中“测度”的意义依D 确定,当D 分别是线段、平面图形和立体图形时,相应的“测度”分别是长度、面积和体积等.三、数学运用1.例题例1 取一个边长为2a的正方形及其内切圆(如图),随机向正方形内丢一粒豆子,求豆子落入圆内的概率.思考:由此例可知,豆子落入圆内的概率()4P A π=,我们可用Exc el来模拟撒豆子的试验,以此来估计圆周率,请你设计出相关算法。
几何概型学案(2)
均匀随机数的产生
一、学习目标
1.了解均匀随机数的概念;
2.掌握利用计算器(计算机)产生均匀随机数的方法;
3.会利用均匀随机数解决具体的有关概率的问题.
二、均匀随机数的产生办法:(着重计算机Exsel的使用)
(1)打开Exsel并用鼠标选中A1方格,在里面输入=RAND(),则在A1框内产生了一个0—1间的均匀随机数。
(2)移动光标再次选中A1框,将光标移动到A1框的右下角,待光标变为实心十字架时,按下光标左键不放并向下拖动到A10处放开,则可以看到此时从A1到A10产生了解10个0---1的均匀随机数字。
(3)如何产生-30---+30的均匀随机数呢?只需构造一个以(0,1)为定义域,(-30,30)为值域的函数就行了,令a是自变量,b=为函数值,b=60a-30,用光标选中D1并在里面输入=60a1-30,回车,则在D1框内产生了一个-30----30的均匀随机数字。
然后用(2)中提到的方法向下拖到D10处,就产生了10个从-30---30的均匀随机数字。
三、课堂探究:1、如何用均匀随机数模拟例题1求概率的问题:
2. 假设你家订了一份报纸,送报人可能在早上6:30~7:30之间把报纸送到你家,而你父亲离开家去工作的时间在早上7:00~8:00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?
3. 如图,在正方形中随机撒一大把豆子,计算落在圆中的豆子数与落在正方形中的豆子数之比,并以此估计圆周率的值
4、利用随机模拟方法计算图30-5中阴影部分(y=1和y=x2围成的部分)的面积
.
分析:我们有两种方法计算事件的概率.
(1)利用几何概型的公式.
(2)利用随机模拟的方法.
解法1:如图,方形区域内任何一点的横坐标表示送报人送到报纸的时间,纵坐标表示父亲离开家去工作的时间.假设随机试验落在方形内任一点是等可能的,所以符合几何概型的条件.根据题意,只要点落到阴影部分,就表示父亲在离开家前能得到报纸,即事件A发生,所以
解法2:设X,Y是0~1之间的均匀随机数.X+6.5表示送报人送到报纸的时间,Y+7表示父亲离开家去工作的时间.如果Y+7>X+6.5,即Y>X-0.5,那么父亲在离开家前能得到报纸.用计算机做多次试验,即可得到P(A)
解:随机撒一把豆子,每个豆子落在正方形内任何一点是等可能的,落在每个区域的豆子数与这个区域的面积近似成正比,即
假设正方形的边长为2,则
由于落在每个区域的豆子数是可以数出来的,所以
这样就得到了π的近似值.
我们也可以用计算器或计算机模拟,步骤如下:
(1)产生两组0~1区间的均匀随机数,a1=RAND,b1=RAND;
(2)经平移和伸缩变换,a=(a1-0.5)*2,b=(b1-0.5)*2;
(3)数出落在圆内a 2+b 2<1的豆子数N 1,计算
(N 代表落在正方形中的豆子数).
可以发现,随着试验次数的增加,得到π的近似值的精度会越来越高
例2平面上画了一些彼此相距2a 的平行线,把一枚半径r<a 的硬币任意掷在这个平面上,求硬币不与任何一条平行线相碰的概率.
解:把“硬币不与任一条平行线相碰”记为事件A ,为了确定硬币的位置,由硬币中心O 向靠得最近的平行线引垂线OM ,垂足为M ,如图所示,这样线段OM 的长度(记作OM )的取值范围就是[o,a],只有当r <OM ≤a 时硬币不与平行线相碰,所以所求事件A 的概率就是P (A )=
的长度
的长度],0[],(a a r =
a r a
-。
加强例题:某人欲从某车站乘车出差,已知该站发往各站的客车均每小时一班,求此人等车时间不多于10分钟的概率。
[师生讨论后分析]假设他在0~60分钟之间任何一个时刻到车站等车是等可能的,但在0到60分钟之间有无穷多个时刻,不能用古典概型公式计算随机事件发生的概率.可以通过几何概型的求概率公式得到事件发生的概率.因为客车每小时一班,他在0到60分钟之间任何一个时刻到站等车是等可能的,所以他在哪个时间段到站等车的概率只与该时间段的长度有关,而与该时间段的位置无关,这符合几何概型的条件.
[学生解答]解:设A={等待的时间不多于10分钟},我们所关心的事件A 恰好是到站等车的时刻位于[50,60]这一时间段内,因此由几何概型的概率公式,得P(A)= 60
5060-=
6
1,即此人
等车时间不多于10分钟的概率为
6
1.
[设计意图]对于长度等几何度量以多元化的形式出现,让学生活学活用,达到举一反三的目的。
练习:1.已知地铁列车每10min 一班,在车站停1min ,求乘客到达站台立即乘上车的概率。
2.两根相距6m 的木杆上系一根绳子,并在绳子上挂一盏灯,求灯与两端距离都大于2m 的概率.
学生口答1.由几何概型知,所求事件A 的概率为P(A)=
11
1;
M
2.记“灯与两端距离都大于2m ”为事件A ,则P(A)=
6
2=
3
1.
例3 一海豚在水池中自由游弋,水池为长30米,宽20米的长方形。
求此刻海豚嘴尖离岸边不超过2米的概率。
师生讨论:显然这是一个几何概型,我们要把题目中最本质的东西提炼出来,那是什么?学生的答案关键是要找到随机事件对应的几何度量。
问:区域Ω是什么?其几何度量是什么? 区域A 及其几何度量呢?
回答以上问题后学生很快给出答案P(A)=
A μμΩ
=
30202616
184230.313020
600
75
⨯-⨯=
=
≈⨯
[设计意图]通过例题的设置,使几何概型这本书完全打开,学生对于这部分知识的认知直触本质,犹如登山,最终获得一览众山小的通透和畅快。
(一分钟练习)例1 如图,以正方形ABCD 的边长为直径作半圆,重叠部分为花瓣. 现在向该矩形区域内随机地投掷一飞镖,求飞镖落在花瓣内的概率.
5、自我评价与课后作业
(1)∆ABC 的面积为s ,在AB 边上任投一点P ,求∆PBC 的面积小于
13s 的概率 (2)∆ABC 的面积为s ,在∆ABC 内任投一点P ,求∆PBC 的面积小于
13
s 的概率
(3)三棱锥D-ABC 的体积为v,向其内部任投一点P ,求三棱锥P-ABC 的体积小于13
v 的概
率。