古典概型例题
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古典概型与几何概型高考频度:★★★★☆难易程度:★★★☆☆典例在线(1)甲盒子装有分别标有数字1,2,3,4的4张卡片,乙盒子装有分别标有数字2,5的2张卡片,若从两个盒子中各随机地摸取出1张卡片,则2张卡片上的数字为相邻数字的概率为A.B.C.D.(2)某学校星期一至星期五每天上午都安排五节课,每节课的时间为40分钟.第一节课上课的时间为7:50~8:30,课间休息10分钟.某同学请假后返校,若他在8:50~9:30之间到达教室,则他听第二节课的时间不少于10分钟的概率是A.B.C.D.(3)一只小蜜蜂在一个棱长为30的正方体玻璃容器内随机飞行,若蜜蜂在飞行过程中与正方体玻璃容器六个表面中至少有一个的距离不大于10,则就有可能撞到玻璃上而不安全,即始终保持与正方体玻璃容器六个表面的距离均大于10,飞行才是安全的.假设蜜蜂在正方体玻璃容器内飞行到任意位置的可能性相等,那么蜜蜂飞行安全的概率是A.B.C.D.【参考答案】(1)B;(2)A;(3)C.(2)由题意得第二节课上课的时间为8:40~9:20,该同学到达教室的时间总长度为40,其中在8:50~9:10进入教室时,听第二节课的时间不少于10分钟,其时间长度为20,故所求概率为,故选A.(3)记“蜜蜂能够安全飞行”为事件A,则它在与正方体玻璃容器六个表面的距离均大于10的区域d内飞行时是安全的,故区域d为棱长为10的正方体,所以,故选C.【解题必备】(1)求解古典概型的关键是求试验的基本事件的总数和事件A包含的基本事件的个数,这就需要正确列出基本事件.基本事件的表示方法有列举法、列表法和树状图法,具体应用时可根据需要灵活选择.求古典概型的基本步骤:①算出所有基本事件的个数;②求出事件包含的所有基本事件数;③代入公式,求出.(2)对于求较复杂事件的古典概型的概率问题,可以将所求事件转化成彼此互斥的事件的和,或者先求对立事件的概率,再用互斥事件的概率加法公式或对立事件的概率公式求出所求事件的概率.解决与古典概型交汇命题的问题时,把相关的知识转化为事件,列举基本事件,求出基本事件和随机事件的个数,然后利用古典概型的概率计算公式进行计算.(3)求解与长度有关的几何概型的问题的关键是将所有基本事件及事件包含的基本事件转化为相应长度,进而求解.此处的“长度”可以是线段的长短,也可以是时间的长短等.注意:在寻找事件发生对应的区域时,确定边界点是问题的关键,但边界点能否取到不会影响事件的概率.(4)求解与面积有关的几何概型的问题的关键是构造出随机事件对应的几何图形,利用图形的几何特征找出两个“面积”,套用几何概型的概率计算公式,从而求得随机事件的概率.必要时可根据题意构造两个变量,把变量看成点的坐标,找到全部试验结果构成的平面图形,以便求解.“面积比”是求几何概型的一种重要的方法.(5)用体积计算概率时,要注意所求概率与所求事件构成的区域的体积的关系,准确计算出所求事件构成的区域的体积,确定出基本事件构成的区域的体积,求体积比即可.一般当所给随机事件是用三个连续变量进行描述或当概率问题涉及体积时,可以考虑用此方法求解.学霸推荐1.如图,在一个棱长为2的正方体鱼缸内放入一个倒置的无底圆锥形容器,圆锥的上底圆周与鱼缸的底面正方形相切,圆锥的顶点在鱼缸的缸底上,现在向鱼缸内随机地投入一粒鱼食,则“鱼食落在圆锥外面”的概率是A.B.C.D.2.如图,正方形ABCD内的图形来自中国古代的太极图.正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称.在正方形内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是A.B.C.D.3.(从分别写有1,2,3,4,5的5张卡片中随机抽取1张,放回后再随机抽取1张,则抽得的第一张卡片上的数大于第二张卡片上的数的概率为A.B.C.D.2.【答案】B【解析】不妨设正方形边长为,由图形的对称性可知,太极图中黑、白部分面积相等,即各占圆面积的一半.由几何概型概率的计算公式得,所求概率为,故选B.3.【答案】D【解析】如下表所示,表中的点的横坐标表示第一次取到的数,纵坐标表示第二次取到的数:总计有25种情况,满足条件的有10种,所以所求概率为.故选D.【名师点睛】古典概型中基本事件数的探求方法:①列举法;②树状图法,适合于较为复杂的问题中的基本事件的探求.对于基本事件有“有序”与“无序”区别的题目,常采用树状图法;③列表法,适用于多元素基本事件的求解问题,通过列表把复杂的题目简单化、抽象的题目具体化.。
关于古典概型的三个典型例题及其在解题中的应用古典概型是概率论的基础,又有着很高的实用价值,已成为义务教育阶段数学课程的一项重要内容.结合初中数学活动课的教学实践,通过古典概型应用的若干实例,阐述了问题求解的策略、多种方法以及不同方法的具体适用场合,对古典概型的解题规律做了有益的探究.关键词:古典概型;等概基本事件组;有利场合数;应用实例;求解策略;计算方法古典概型是概率论发展史上最早被人们认识、研究并加以应用的概率模型,是一种特殊的数学模型.古典概型在概率论中具有相当重要的地位,不仅其优越性明显,应用广泛,而且是进一步学习概率不可或缺的内容.一、学习古典概型的重要性1.有利于理解概率的意义.对于古典概型,频率的稳定性比较容易验证,也与同学们已有的生活经验和数学活动经验相吻合,从而概率的存在性和确定性易于领会、理解和接受.2.可帮助我们直接计算随机事件发生的概率,化解大量重复试验带来的耗时费力的矛盾,避免破坏性试验造成的损失.也就是说,不需要做任何试验,只要分析事件的本质,确认是古典概型,就可以直接计算得到概率的精确值,而且是理论值,它与用统计方法得到的结论相一致.3.能够有效地解决生产、生活和科研中的某一类问题.如抽签、摸球、摇号、掷骰子、中奖率、次品率、密码解锁、公平规则设计等.二、古典概型的概念1.等概基本事件组设A1,A2,…,An是一个事件组,如果它具有下列三条性质:(1)A1,A2,…,An发生的机会相同(等可能性);(2)在任一次试验中,A1,A2,…,An至少有一个发生.也就是除此以外,不可能有别的结果(完全性);(3)在任一次试验中,A1,A2,…,An至多有一个发生.也就是说这n个事件是互相排斥的(互不相容性).则称A1,A2,…,An为一个等可能基本事件组,也称为一个等概基本事件组,其中任一事件Ai(i=1,2,…,n)称为基本事件.2.概率的古典定义如果试验的所有可能的结果可以表述为一个等概基本事件组A1,A2,…,An.其中有且仅有m个基本事件包含于随机事件J(即当且仅当这m个事件中任一事件发生时,事件J发生),则比值m/n就称为事件J的概率,记作P(J)=m/n.其中,n是基本事件的总数,m是事件J所包含的基本事件数,通常叫做事件J的有利场合数,或有利结果数.3.古典概型及其计算公式可以根据概率的古典定义来计算随机事件的概率,这样的概率模型称为古典概型.P(J)=m/n是概率古典定义的核心内容,它给出了古典概型中随机事件的概率计算公式.三、求解方法与策略1.古典概型的确认.对所要解决的问题,首先要确定是不是属于古典概型?这主要根据古典概型的两个基本特征,即试验结果是否具有有限性和等可能性.2.判定等可能性的常用依据.(1)客观对称性(如抛掷硬币、掷骰子等试验);(2)某种均衡性(如摸球、抽签等试验). 3.考察等概基本事件组.等概基本事件组是与古典概型相互印证的,也是概率计算的第一步.对某些问题,等概基本事件组不是唯一的,可供选择.一般情况下,其基本事件的总数越少,求解越为简便.4.按照古典概型中随机事件的概率计算公式,先求分母和分子,再求比值,即得所求概率.分母是等概基本事件组中基本事件的总数,分子是相应事件所包含的基本事件数,即该事件的有利场合数.5.运用多种方法实施计算.(1)直接列举法;(2)表格法;(3)树状图法;(4)根据乘法原理;(5)根据排列与组合的基本知识,或兼用乘法原理;(6)根据概率的运算性质.6.不同计算方法的适用场合.(1)计算简单随机事件的概率,可运用列举法(包括列表、画树状图).当试验结果显然或试验步骤只有1个时,可直接列举出所有等可能的结果;当试验步骤只有2个且试验结果较少时,表格法和树状图法都是行之有效的;当试验步骤只有2个但试验结果较多时,宜选用列表的方法,显得整体清晰,类别分明,解题便捷.(2)當试验分为3步(或以上),通常选用树状图法;如果要采用列表法,则需2张(或更多)表格,即分步列表.(3)义务教育阶段,宜使用列举法,帮助计算.(4)初中后阶段,可介绍乘法原理,并实施计算.乘法原理通俗易懂,其思想方法与树状图法是一致的.遵循认知规律,所花时间不多,初中学生很快就能接受并较好地掌握,既可以帮助快捷计算,也可以作为对列举法的一种验算或印证,确保列举的所有等可能结果既不遗漏,也不重复.(5)当试验出现的结果较多时,往往需要运用乘法原理或排列与组合的基本知识加以计算.(6)随着概率知识的进一步学习和加深,运用概率的运算性质进行计算,常常会收到更好的效果.7.转化(化归)策略举例.(1)编号.例如,在摸球试验中,通常将彩色球编号,目的是创设等可能性.(2)等分.例如,在转盘问题上,通常将转盘作等分、涂色处理,就是把无限转化为有限,从而归结为古典概型来求解.8.对比策略举例.(1)放回与不放回,或称有放回与无放回.例如,在摸球试验中常有这两种不同的情形,注意到这二者之间的联系与区别,对比在使用表格时各自呈现的特点,从而掌握其规律.抽签方法指的是不放回的情形.(2)有序与无序,也就是考虑顺序与不考虑顺序.对某些问题,必须考虑顺序;而对有些问题,两种方法都能使用.注意这二者之间的联系与区别.(3)比照.这里是指通过对问题实质的分析,能否与一些常见的实用类型等同看待.例如,某些实际问题可以比照为摸球问题,某些实际问题可比照为抽签问题,等等.问题的实质相同,解决问题的思想方法也相同.四、应用实例与一题多解文中解题过程,在使用排列数或组合数符号计算的等号后面,紧接着写出了详细数字,是为了看清楚,让初中学生在还没有学习排列与组合知识的情况下,能运用乘法原理有效实施计算.为书写简洁起见,同一题中的同一随机事件除首次出现外,均用J表示.例1.经典分金币问题.传说,17世纪中叶,法国贵族公子梅雷参加赌博,和赌友各押赌注32枚金币.双方约定:抛掷1枚质地均匀的硬币,正面朝上,梅雷得1分;反面朝上,赌友得1分,先积满10分者赢全部赌注.赌博进行了一段时间,梅雷已得8分,赌友得7分.这时,梅雷接到通知,要他马上陪国王接见外宾,赌局只好中止.于是,产生了一个问题,应该怎样分配这64枚金币才算公平合理?这就是历史上著名的“分赌注”问题.解:假设赌局继续,那么最多再抛掷硬币4次,就可以分出输赢.不妨用m表示梅雷积1分,用d表示赌友积1分,运用树状图法可得所有等可能的结果共有16种,其中,梅雷先积满10分的有利场合数为11,赌友先积满10分的有利场合数为5.所以P(梅雷赢)=;P(赌友赢)=.于是梅雷应分得64×=44(枚)金币,赌友应分得64×=20(枚)金币.。