古典概型教案(绝对经典)
- 格式:doc
- 大小:911.28 KB
- 文档页数:13
§12.2 古典概型会这样考 1.考查古典概型概率公式的应用;2.考查古典概型与事件关系及运算的综合题;3.与统计知识相结合,考查解决综合问题的能力.复习备考要这样做 1.掌握解决古典概型的基本方法,列举基本事件、随机事件,从中找出基本事件的总个数,随机事件所含有的基本事件的个数;2.复习时要加强与统计相关的综合题的训练,注重理解、分析、逻辑推理能力的提升.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. 2.古典概型具有以下两个特点的概率模型称为古典概率模型,简称古典概型. (1)试验的所有可能结果只有有限个,每次试验只出现其中的一个结果. (2)每一个试验结果出现的可能性相等.3.如果一次试验中可能出现的结果有n 个,而且所有结果出现的可能性都相等,那么每一个基本事件的概率都是 1n ;如果某个事件A 包括的结果有m 个,那么事件A 的概率P (A )= mn .4.古典概型的概率公式 P (A )=基本事件总数的基本事件个数事件A .5、有序与无序、有放回与无放回 [难点正本 疑点清源]1.一个试验是否为古典概型,在于这个试验是否具有古典概型的两个特点——有限性和等可能性,只有同时具备这两个特点的概型才是古典概型.2.从集合的角度去看待概率,在一次试验中,等可能出现的全部结果组成一个集合I ,基本事件的个数n 就是集合I 的元素个数,事件A 是集合I 的一个包含m 个元素的子集.故P (A )=card (A )card (I )=mn.1.甲、乙、丙三名同学站成一排,甲站在中间的概率是________.答案13解析 甲共有3种站法,故站在中间的概率为13. 2.从1,2,3,4,5,6这6个数字中,任取2个数字相加,其和为偶数的概率是________.答案25解析 从6个数中任取2个数的可能情况有(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15种,其中和为偶数的情况有(1,3),(1,5),(2,4),(2,6),(3,5),(4,6),共6种,所以所求的概率是25.3.从{1,2,3,4,5}中随机选取一个数为a ,从{1,2,3}中随机选取一个数为b ,则b >a 的概率是________.答案 基本事件的个数有5×3=15,其中满足b >a 的有3种,所以b >a 的概率为315=15.4.从个位数与十位数之和为奇数的两位数中任取一个,其个位数为0的概率是________.答案 D 解析 个位数与十位数之和为奇数,则个位数与十位数中必有一个奇数一个偶数,所以可以分两类. (1)当个位为奇数时,有5×4=20(个)符合条件的两位数. (2)当个位为偶数时,有5×5=25(个)符合条件的两位数.因此共有20+25=45(个)符合条件的两位数,其中个位数为0的两位数有5个,所以所求概率为P =545=19.题型一 基本事件例1 有两颗正四面体的玩具,其四个面上分别标有数字1,2,3,4,下面做投掷这两颗正四面体玩具的试验:用(x ,y )表示结果,其中x 表示第1颗正四面体玩具出现的点数,y 表示第2颗正四面体玩具出现的点数.试写出: (1)试验的基本事件;(2)事件“出现点数之和大于3”; (3)事件“出现点数相等”.思维启迪:由于出现的结果有限,每次每颗只能有四种结果,且每种结果出现的可能性是相等的,所以是古典概型.由于试验次数少,故可将结果一一列出. 解 (1)这个试验的基本事件为(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4), (3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4). (2)事件“出现点数之和大于3”包含以下13个基本事件:(1,3),(1,4),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4). (3)事件“出现点数相等”包含以下4个基本事件: (1,1),(2,2),(3,3),(4,4).探究提高 基本事件的确定可以使用列举法和树形图法.(1)同时抛掷两枚骰子,写出试验的基本事件。
答案:略 基本事件总数为36种,(2)一个口袋内装有大小相同的5个球,其中3个白球,两个黑球,(1)从中一次摸出两个球,写出基本事件;(无序不放回)(2)从中摸出1个球,记下颜色后不放回;再摸出1个球,记下颜色,写出基本事件;(有序不放回) (3)从中摸出1个球,记下颜色后放回;再摸出1个球,记下颜色,写出基本事件;(有序有放回) (4)从中有放回的抽取2个球,不计先后顺序,写出基本事件;(无序有放回)解答:记3个白球分别为:1、2、3号、2个黑球分别为:4、5号。
(1):{1,2},{1,3},(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5)共10种,(2)(1,2),(1,3),(1,4),(1,5);(2,1),(2,3),(2,4),(2,5);(3,1),(3,2),(3,4),(3,5);(4,1),(4,2),(4,3),(4,5);(5,1),(5,2),(5,3),(5,4);共20种,(3)(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5);(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5);(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5);(4,1),(4,2),(4,3),(4,4);(4,5),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5);共25种,(3)用红、黄、蓝三种不同颜色给图中3个矩形随机涂色,每个矩形只涂一种颜色,求:(1)3个矩形颜色都相同的概率;(2)3个矩形颜色都不同的概率.解所有可能的基本事件共有27个,如图所示.(1)记“3个矩形都涂同一颜色”为事件A,由图,知事件A的基本事件有1×3=3(个),故P(A)=327=19.(2)记“3个矩形颜色都不同”为事件B,由图,可知事件B的基本事件有2×3=6(个),故P(B)=627=29.题型二古典概型问题例2有编号为A1,A2,…,A10的10个零件,测量其直径(单位:cm),得到下面数据:编号A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10直径 1.51 1.49 1.49 1.51 1.49 1.51 1.47 1.46 1.53 1.47 其中直径在区间[1.48,1.52]内的零件为一等品.(1)从上述10个零件中,随机抽取一个,求这个零件为一等品的概率;(2)从一等品零件中,随机抽取2个.①用零件的编号列出所有可能的抽取结果;②求这2个零件直径相等的概率.解(1)由所给数据可知,一等品零件共有6个,记“从10个零件中,随机抽取一个,这个零件为一等品”为事件A,则P(A)=610=35.(2)①一等品零件的编号为A1,A2,A3,A4,A5,A6,从这6个一等品零件中随机抽取2个,所有可能的结果有{A1,A2},{A1,A3},{A1,A4},{A1,A5},{A1,A6},{A2,A3},{A2,A4},{A2,A5},{A2,A6},{A3,A4},{A3,A5},{A3,A6},{A4,A5},{A4,A6},{A5,A6},共15种.②“从一等品零件中,随机抽取2个,这2个零件直径相等”记为事件B,则其所有可能结果有{A1,A4},{A1,A6},{A4,A6},{A2,A3},{A2,A5},{A3,A5},共6种,所以P(B)=2 5.题型三古典概型的综合应用例3为了解学生身高情况,某校以10%的比例对全校700名学生按性别进行分层抽样调查,测得身高情况的统计图如下:(1)估计该校男生的人数;(2)估计该校学生身高在170~185 cm之间的概率;(3)从样本中身高在180~190 cm之间的男生中任选2人,求至少有1人身高在185~190 cm之间的概率.解(1)样本中男生人数为40,由分层抽样比例为10%估计全校男生人数为400.(2)由统计图知,样本中身高在170~185 cm之间的学生有14+13+4+3+1=35(人),样本容量为70,所以样本中学生身高在170~185 cm之间的频率f=3570=0.5.故由f估计该校学生身高在170~185 cm之间的概率p=0.5.(3)样本中身高在180~185 cm之间的男生有4人,设其编号为①②③④,样本中身高在185~190 cm之间的男生有2人,设其编号为⑤⑥.从上述6人中任选2人的树状图为故从样本中身高在180~190 cm之间的男生中任选2人的所有可能结果数为15,至少有1人身高在185~190 cm之间的可能结果数为9,因此,所求概率p2=915=35.一汽车厂生产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100150z标准型300450600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.解(1)设该厂这个月共生产轿车n辆,由题意得50n=10100+300,所以n=2 000,则z=2 000-100-300-150-450-600=400.(2)设所抽样本中有a辆舒适型轿车,由题意得4001 000=a5,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)=710,即所求概率为710.(3)样本平均数x=18(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)=68=34,即所求概率为34.例4:一个袋中装有四个形状大小完全相同的球,球的编号分别为1,2,3,4.(1)从袋中随机取两个球,求取出的球的编号之和不大于4的概率;(2)先从袋中随机取一个球,该球的编号为m,将球放回袋中,然后再从袋中随机取一个球,该球的编号为n,求n<m+2的概率.规范解答解(1)从袋中随机取两个球,其一切可能的结果组成的基本事件有{1,2},{1,3},{1,4},{2,3},{2,4},{3,4},共6个.从袋中取出的球的编号之和不大于4的事件共有{1,2},{1,3}两个.因此所求事件的概率P=26=13.[6分](2)先从袋中随机取一个球,记下编号为m,放回后,再从袋中随机取一个球,记下编号为n,其一切可能的结果(m,n)有(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),共16个.[8分]又满足条件n≥m+2的事件为(1,3),(1,4),(2,4),共3个,所以满足条件n≥m+2的事件的概率为P1=316.[10分]故满足条件n<m+2的事件的概率为1-P1=1-316=1316.[12分]温馨提醒(1)本题在审题时,要特别注意细节,使解题过程更加完善.如第(1)问,注意两球一起取,实质上是不分先后,再如两球编号之和不大于4等;第(2)问,有次序.(2)在列举基本事件空间时,可以利用列举、画树状图等方法,以防遗漏.同时要注意细节,如用列举法,第(1)问应写成{1,2}的形式,表示无序,第(2)问应写成(1,2)的形式,表示有序.(3)本题解答时,存在格式不规范,思维不流畅的严重问题.如在解答时,缺少必要的文字说明,没有按要求列出基本事件.在第(2)问中,由于不能将事件n<m+2的概率转化成n≥m+2的概率,导致数据复杂、易错.所以按要求规范解答是做好此类题目的基本要求.变式训练4 一个盒子里装有三张卡片,分别标记有数字1,2,3,这三张卡片除标记的数字外完全相同.随机有放回地抽取3次,每次抽取1张,将抽取的卡片上的数字依次记为.(1)求“抽取的卡片上的数字满足”的概率;(2)求“抽取的卡片上的数字不完全相同”的概率.试题解析:(1)由题意,随机有放回的抽取次,基本事情,共有个又包含三个基本事件:对应的概率.(2)“不完全相同”的对立事件是“完全相同”,“完全相同”包含三个基本事件:“”所以.方法与技巧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、树形图法.失误与防范1.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.2.概率的一般加法公式:P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB).公式使用中要注意:(1)公式的作用是求A+B的概率,当AB=∅时,A、B互斥,此时P(AB)=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AB,并求其概率;(3)该公式可以看作一个方程,知三可求一.A 组 专项基础训练一、选择题1.某校2018年高二上学期给学生分发的教材有:语文3本、数学3本、英语8本、物理2本、生物3本和化学2本,从中任取1本,取出除语文和英语以外的课本的概率为( ) A .13B .821C .37D .1021答案:D2、从1名男同学和3名女同学中任选2人参加社区服务,则选中的2人都是女同学的概率为A .0.6B .0.5C .0.4D .0.3答案:B3、一个袋中有5个大小相同的球,其中有3个黑球与2个红球,如果从中任取两个球,则恰好取到两个同色球的概率是( ) A.15B.310C.25D.12答案 C 解析 从袋中任取两个球,其一切可能结果有(黑1,黑2),(黑1,黑3),(黑1,红1),(黑1,红2),(黑2,黑3),(黑2,红1),(黑 2,红2),(黑3,红1),(黑3,红2),(红1,红2)共10个,同色球为(黑1,黑2),(黑1,黑3),(黑2,黑3),(红1,红2)共4个结果,∴P =25.4、甲乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝3种颜色的运动服中选择1种,则他们选择相同颜色运动服的概率为( ) A13 B 12 C 23 D 34答案:A 甲,乙(红,红),(红,白),(红,蓝),(白,红),(白,白),(白,蓝),(蓝,红),(蓝,白),(蓝,蓝).他们选择相同颜色运动服有3种不同的结果,即(红,红),(白,白),(蓝,蓝),故他们选择相同颜色运动服的概率为3193,∴选A . 5、甲邀请乙、丙、丁三人加入了微信群聊“兄弟”,为庆祝兄弟相聚甲发了一个9元的红包,被乙、丙、丁三人抢完,已知三人均抢到整数元,且每人至少抢到2元,则丙获得“手气王”(即丙领到的钱数不少于其他任何人)的概率是( ) A .31 B .103 C .52 D .43故选:C .【解答】解:设乙、丙、丁分别领到x 元、y 元、z 元,记为(x ,y ,z ), 则基本事件有:(1,1,4),(1,4,1),(4,1,1),(1,2,3),(1,3,2),(2,1,3), (2,3,1),(3,1,2),(3,2,1),(2,2,2),共10个, 其中符合丙获得“手气王”的有4个,∴丙获得“手气王”(即丙领到的钱数不少于其他任何人)的概率:P=.二、填空题1.盒中装有形状、大小完全相同的5个球,其中红色球3个,黄色球2个.若从中随机取出2个球,则所取出的2个球颜色不同的概率为________.答案35解析从5个球中任取2个球有C25=10(种)取法,2个球颜色不同的取法有C13C12=6(种),故所求概率为610=35.2.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________.答案34解析从四条线段中任取三条有4种取法:(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5),其中能构成三角形的取法有3种:(2,3,4),(2,4,5),(3,4,5),故所求的概率为3 4.三、解答题1.某地区有小学21所,中学14所,大学7所,现采用分层抽样的方法从这些学校中抽取6所学校对学生进行视力调查.(1)求应从小学、中学、大学中分别抽取的学校数目.(2)若从抽取的6所学校中随机抽取2所学校做进一步数据分析,①列出所有可能的抽取结果;②求抽取的2所学校均为小学的概率.解(1)由分层抽样定义知,从小学中抽取的学校数目为6×2121+14+7=3;从中学中抽取的学校数目为6×1421+14+7=2;从大学中抽取的学校数目为6×721+14+7=1.故从小学、中学、大学中分别抽取的学校数目为3,2,1.(2)①在抽取到6所学校中,3所小学分别记为A1,A2,A3,2所中学分别记为A4,A5,大学记为A6,则抽取2所学校的所有可能结果为{A1,A2},{A1,A3},{A1,A4},{A1,A5},{A1,A6},{A2,A3},{A2,A4},{A2,A5},{A2,A6},{A3,A4},{A3,A5},{A3,A6},{A4,A5},{A4,A6},{A5,A6},共15种.②从6所学校中抽取的2所学校均为小学(记为事件B)的所有可能结果为{A1,A2},{A1,A3},{A2,A3},共3种,所以P(B)=315=15.2.一个盒中装有编号分别为1,2,3,4的四个形状大小完全相同的小球.(1)从盒中任取两球,求取出的球的编号之和大于5的概率.(2)从盒中任取一球,记下该球的编号,将球不放回,再从盒中任取一球,记下该球的编号,求的概率.解:(1)从盒中任取两球的基本事件有六种情况.编号之和大于5的事件有两种情况,故编号之和大于5的概率为.(2)不放回的连续取球有(1,2);(1,3);(1,4);(2,1);(2,3);(2,4);(3,1);(3,2);(3,4);(4,1);(4,2);(4,3);,共12个基本事件,而包含,共6个基本事件,所以得概率为21126= 3.某市为了宣传环保知识,举办了一次“环保知识知多少”的问卷调查活动(一人答一份).现从回收的年龄在20〜60岁的问卷中随机抽取了100份, 统计结果如下面的图表所示. 年龄 分组抽取 份数答对全卷 的人数 答对全卷的人数 占本组的概率[20,30) 40 28 0.7 [30,40) n 27 0.9 [40,50) 10 4 b [50,60]20a0.1(1)分别求出n , a , b , c 的值;(2)从年龄在[40,60]答对全卷的人中随机抽取2人授予“环保之星”,求年龄在[50,60] 的人中至少有1人被授予“环保之星”的概率. 试题解析:(1)因为抽取总问卷为100份,所以n=100-(40+10+20)=30. 年龄在[)40,50中,抽取份数为10份,答对全卷人数为4人,所以b=410=0.4. 年龄在[]50,60中,抽取份数为20份,答对全卷人数占本组的概率为0.1,所以20a=0.1,得2a =. 根据频率直方分布图,得(0.04+0.03+c+0.01)×10=1,解得0.02c =. (2)因为年龄在[)40,50与中答对全卷的人数分别为4人与2人.年龄在[)40,50中答对全卷的4人记为1a , 2a , 3a , 4a ,年龄在中答对全卷的2人记为1b , 2b ,则从这6人中随机抽取2人授予“环保之星”奖的所有可能的情况是: ()12,a a , ()13,a a , ()14,a a ,()11,a b ,()12,a b , ()23,a a , ()24,a a , ()21,a b , ()22,a b , ()34,a a , ()31,a b , ()32,a b , ()41,a b , ()42,a b , ()12,b b ,共15种(8分).其中所抽取年龄在的人中至少有1人被授予“环保之星”的情况是: ()11,a b , ()12,a b , ()21,a b ,()22,a b , ()31,a b , ()32,a b , ()41,a b , ()42,a b , ()12,b b 共9种.故所求的概率为.B 组 专项能力提升一、选择题(一、三中)1.宋庆龄基金会计划给西南某干旱地区援助,6家矿泉水企业参与了竞标.其中A 企业来自浙江省,B ,C 两家企业来自福建省,D ,E ,F 三家企业来自河南省.此项援助计划从两家企业购水,假设每家企业中标的概率相同.则在中标的企业中,至少有一家来自河南省的概率是( )A.45B.35C.12D.15答案 A 解析 在六家矿泉水企业中,选取两家有15种情况,其中至少有一家企业来自河南的有12种情况,故所求概率为45.(一、三中)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.512B.712C.13D.12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 =1536=512,故选A.3、四个人围坐在一张圆桌旁,每个人面前放着完全相同的硬币,所有人同时翻转自己的硬币.若硬币正面朝上, 则这个人站起来; 若硬币正面朝下, 则这个人继续坐着. 那么, 没有相邻的两个人站起来的概率为 (A )14 (B )716 (C )12 (D )916答案:.B二、解答题1.近年来,某市为了促进生活垃圾的分类处理,将生活垃圾分为厨余垃圾、可回收物和其他垃圾三类,并分别设置了相应的垃圾箱.为调查居民生活垃圾分类投放情况,现随机抽取了该市三类垃圾箱中总计1 000“厨余垃圾”“可回收物”“其他垃圾”箱箱 箱 厨余垃圾 400 100 100 可回收物 30 240 30 其他垃圾202060(1)试估计厨余垃圾投放正确的概率. (2)试估计生活垃圾投放错误的概率.(3)假设厨余垃圾在“厨余垃圾”箱、“可回收物”箱、“其他垃圾”箱的投放量分别为a ,b ,c ,其中a >0,a +b +c =600.当数据a ,b ,c 的方差s 2最大时,写出a ,b ,c 的值(结论不要求证明),并求此时s 2的值.(注:s 2=1n[(x 1-x )2+(x 2-x )2+…+(x n -x )2],其中x 为数据x 1,x 2,…,x n 的平均数)解 (1)厨余垃圾投放正确的概率约为 “厨余垃圾”箱里厨余垃圾量厨余垃圾总量=400400+100+100=23.(2)设生活垃圾投放错误为事件A ,则事件A 表示生活垃圾投放正确.事件A 的概率约为“厨余垃圾”箱里厨余垃圾量、“可回收物”箱里可回收物量与“其他垃圾”箱里其他垃圾量的总和除以生活垃圾总量,即P (A )≈400+240+601 000=0.7,所以P (A )约为1-0.7=0.3.(3)当a =600,b =c =0时,s 2取得最大值. 因为x =13(a +b +c )=200,所以s 2=13[(600-200)2+(0-200)2+(0-200)2]=80 000.即s 2的最大值为80 000.2.在某中央商务区的街道,有一中年人吆喝“送钱”,只见他手拿一黑色小布袋,袋中有3只黄色、2只白色的乒乓球(其体积,质地完全相同),旁边立着一 块小黑板写道:摸球方法:从袋中随机摸出3个球,若摸得统一颜色的3个球,摊主送个摸球者10元钱;若摸得非同一颜色的3个球。