(公开课)概率的基本性质
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高中数学人教A版必修第二册随机事件与概率概率的基本性质(一)教学内容概率的基本性质(二)教学目标1.理解概率的基本性质,会利用概率的基本性质解决简单问题;2. 类比函数性质的研究内容和方法,提出概率基本性质的研究内容和方法3.经历具体实例的探究过程,归纳出概率的基本性质,提升逻辑推理素养(三)教学重点与难点教学重点:通过探究具体实例,归纳出概率的基本性质教学难点:类比函数性质的研究内容和方法,提出概率基本性质的研究内容和方法(四)教学过程设计一、引入新课我们在研究函数的时候,是沿着怎样的路径来研究的?类比函数的研究路径,想一想,可以从哪些角度研究概率的性质?答:在先给出指数函数的定义后,我们从定义出发研究了指数函数的定义域、值域、单调性、特殊点的函数值等性质,这些性质在解决问题时可以发挥很大的作用.类似地,在给出了概率的定义后,我们来研究概率的基本性质.例如:概率的取值范围;特殊事件的概率;事件有某些特殊关系时,它们的概率之间的关系;等等二、课堂探究问题1:概率表示的是一个事件发生的可能性大小,想一想概率的取值范围是什么?那些特殊的事件的概率是怎样的?(1)任何事件的概率都是非负的;(2)在每次试验中,必然事件一定发生,不可能事件一定不会发生.一般地,概率有如下性质:性质1 对任意的事件A,都有P(A)≥0.性质2 必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即P(Ω)=1,P(∅)=0问题2:我们研究过事件之间的某些关系,设事件A与事件B互斥,和事件A∪B的概率与事件A,B的概率之间具有怎样的关系?例如:一个袋子中有大小和质地相同的4个球,其中有2个红色球(标号为1和2),2个绿色球(标号为3和4),从袋中不放回地依次随机摸出2个球.设事件,R=“两次都摸到红球”,G=“两次都摸到绿球”.事件R,G的概率之间具有怎样的关系?事件R=“两次都摸到红球”与事件G=“两次都摸到绿球”互斥,R∪G=“两次摸到的球颜色相同”因为n(R)=2,n(G)=2,n(R∪G)=4,所以P(R)= P(G)=212P(R∪G)=412因此P(R∪G)=2+212=P(R)+ P(G)一般地,因为事件A与事件B互斥,即A与B不含有相同的样本点,所以n(A∪B)= n(A)+n(B),这等价于P(A∪B)= P(A)+P(B),即两个互斥事件的和事件的概率等于这两个事件的概率之和.性质3如果事件A与事件B互斥,那么P(A∪B)= P(A)+P(B).扩展:互斥事件的概率加法公式可以推广到多个事件的情况.如果事件A1,A2,…,A m两两互斥,那么事件A1∪A2∪…∪A m发生的概率等于这m个事件分别发生的概率之和,即P(A1∪A2∪…∪A m)=P(A1)+P(A2)+…+P(A m)追问:设事件A和事件B互为对立事件,它们的概率有什么关系?因为事件A和事件B互为对立事件,所以和事件A∪B为必然事件,即P(A∪B)=1.由性质3,得1=P(A∪B)= P(A)+P(B).由此我们得到性质4如果事件A和事件B互为对立事件,那么P(B)=1− P(A),P(A)=1− P(B)追问:若事件A与事件B有包含关系,那么这两个事件的概率有什么关系吗?在古典概型中,对于事件A与事件B,如果A⊆B,那么n(A)≤n(B),于是n(A)n(Ω)≤n(A)n(Ω),即P(A)≤P(B)一般地,对于事件A与事件B,如果A⊆B,即事件A发生,则事件B一定发生,那么事件A的概率不超过事件B的概率.于是我们有概率的单调性:性质5:如果A⊆B,那么P(A)≤P(B)那么,对于任意事件A,因为∅⊆A⊆Ω,所以0≤P(A)≤1.思考:上面例子中,一个袋子中有大小和质地相同的4个球,其中有2个红色球(标号为1和2),2个绿色球(标号为3和4),从袋中不放回地依次随机摸出2个球.设事件,R=“两次都摸到红球”,G=“两次都摸到绿球”.用R1∪R2表示“两个球中有红球”,那么P(R1∪R2)和P(R1)+P(R2)相等吗?如果不相等,请你说明原因,并思考如何计算P(R1∪R2)因为n (Ω)=12,n (R 1)= n (R 2)=6n (R 1∪R 2)=10,所以P (R 1)= P (R 2)=612, P (R 1∪R 2)=1012.因此,P (R 1∪R 2)≠P (R 1)+ P (R 2)这是因为R 1∩R 2={(1,2),(2,1)},即事件R 1,R 2不是互斥的,容易得到P (R 1∪R 2)=P (R 1)+ P (R 2)−P (R 1∩R 2)性质6 设A ,B 是一个随机试验中的两个事件,我们有P (A ∪B )=P (A )+ P (B )−P (A ∩B )➢ 显然,性质3是性质6的特殊情况. 利用上述概率的性质,可以简化概率的计算.三、知识应用例1 从不包含大小王牌的52张扑克牌中随机抽取一张,设事件A =“抽到红心”,事件B =“抽到方片”,P (A )=P (B )=14.那么(1)C =“抽到红花色”,求P (C );(2)D =“抽到黑花色”,求P (D ).解:(1)因为C =A ∪B ,且A 与B 不会同时发生,所以A 与B 是互斥事件.根据互斥事件的概率加法公式,得P (C )=P (A )+P (B )=14+14=12(2)因为C 与D 互斥,又因为C ∪D 是必然事件,所以C 与D 互为对立事件.因此P (D )=1-P (C )=1-12=12 例2 为了推广一种新饮料,某饮料生产企业开展了有奖促销活动:将6罐这种饮料装一箱,每箱中都放置2罐能够中奖的饮料.若从一箱中随机抽出2罐,能中奖的概率为多少?分析:“中奖”包括第一罐中奖但第二罐不中奖、第一罐不中奖但第二罐中奖、两罐都中奖三种情况.如果设A =“中奖”,A 1=“第一罐中奖”,A 2=“第二罐中奖”,那么就可以通过事件的运算构建相应事件,并利用概率的性质解决问题.解:设事件A =“中奖”,事件A 1=“第一罐中奖”,事件A 2=“第二罐中奖”,那么事件A 1A 2=“两罐都中奖”, A 1A 2̅̅̅=“第一罐中奖,第二罐不中奖”, A 1̅̅̅A 2=“第一罐不中奖,第二罐中奖”,且A =A 1A 2∪A 1A 2̅̅̅∪A 1̅̅̅A 2.因为A 1A 2,A 1A 2̅̅̅, A 1̅̅̅A 2两两互斥,所以根据互斥事件的概率加法公式,可得P (A )=P (A 1A 2)+P (A 1A 2̅̅̅)+P (A 1̅̅̅A 2).我们借助树状图来求相应事件的样本点数.可以得到,样本空间包含的样本点个数为n (Ω)=6×5=30,且每个样本点都是等可能的.因为n (A 1A 2)=2,n (A 1A 2̅̅̅)=8,n (A 1̅̅̅A 2)=8,所以.533018308308302)(==++=A P 上述解法需要分若干种情况计算概率.注意到事件A 的对立事件是“不中奖”,即“两罐都不中奖”,由于A 1̅̅̅ A 2̅̅̅=“两罐都不中奖”,而n (A 1̅̅̅ A 2̅̅̅)=4×3=12,所以P (A 1̅̅̅ A 2̅̅̅)=1230=25因此.53521)(1)(21=-=-=A A P A P四、课堂练习 1.从一副混合后的扑克牌(不含大小王)中,随机抽取1张,事件A 为“抽得红桃K ”,事件B 为“抽得黑桃”,则P (A ∪B )=( 726 )2.某射手在一次射击中,射中10环,9环,8环的概率分别是0.2,0.3,0.1,则该射手在一次射击中不够8环的概率为( D )A .0B .0.3C .0.6D .0.4分析:事件“射中10环”,“射中9环”,“射中8环”两两互斥,则一次射击中够8环的概率为0.2+0.3+0.1=0.6,不够8环的概率为1-0.6=0.43.已知()0.5P A =,()0.6P B =,()0.9P A B =,则()P A B =( 0.2 ). 分析:P (A ∪B )=P (A )+ P (B )−P (A ∩B )故0.9=0.5+0.6−P (A ∩B )所以P (A ∩B )=0.24.已知甲、乙两球落入盒子的概率分别为12和13,假定两球是否落入盒子互不影响,则甲、乙两球至少有一个落入盒子的概率是( 23 )分析:设甲落入盒子为事件A ,乙落入盒子为事件B ,P (A )=12,P (B ̅)=23, P (A ∪B )=1− P (A B ̅)=1−12×23=23五、归纳总结性质1 对任意的事件A ,都有P (A )≥0.性质2 必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即P (Ω)=1,P (∅)=0 性质3 如果事件A 与事件B 互斥,那么P (A ∪B )= P (A )+P (B ).扩展:互斥事件的概率加法公式可以推广到多个事件的情况.如果事件A 1,A 2,…,A m 两两互斥,那么事件A 1∪A 2∪…∪A m 发生的概率等于这m 个事件分别发生的概率之和,即P (A 1∪A 2∪…∪A m )=P (A 1)+P (A 2)+…+P (A m )性质4 如果事件A 和事件B 互为对立事件,那么P (B )=1− P (A ),P (A )=1− P (B ) 性质5 如果A ⊆B ,那么P (A )≤P (B )那么,对于任意事件A ,因为∅⊆A ⊆Ω,所以0≤P (A )≤1.性质6 设A ,B 是一个随机试验中的两个事件,我们有P (A ∪B )=P (A )+ P (B )−P (A ∩B )。