17.1古典概率(1)

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1 17.1古典概率(1) 上海市南洋模范中学 徐宁 一、教学内容分析 本节课是高中数学古典概率的第一课时,是在学生学习了排列组合情况下的教学.古典概型是一种特殊的数学模型,也是一种最基本的概率模型,在概率论中占有相当重要的地位. 学好古典概率可以为其它概率的学习奠定基础,同时有利于理解概率的概念,有利于计算一些事件的概率,有利于解释生活中常见的 一些问题. 二、教学目标设计 1.理解随机事件和古典概率的概念 . 2.会用列举法计算一些随机事件所含的基本事件数及事件发生的概率.

三、教学重点及难点 重点是求随机事件的概率,难点是如何判断一个随机事件是否是古典概型,搞清随机事件所包含的基本事件的个数及其总数.

四、教学用具准备 多媒体设备

五、教学流程设计 课前布置任务,要求学生按小组抛掷硬币30次,抛掷骰子30次,写出结果.

课堂提问这两个试验中有几个结果,抛掷的次数越多,会有什么结论,提出随机事件及古典概率的概念,理解它的两个特点.

再给出同时掷两个骰子的例子,让学生写出所有可能的结果,并提出某一种情况出现概率的大小,加深对古典概率的理解.

归纳总结古典概率的计算公式,掌握列举法,学会运用分类讨论的思想解决概率的计算问题.

布置课外作业 2

六、教学过程设计 一、 课前准备 在课前,教师布置任务,以数学小组为单位,完成下面两个模拟试验, 试验一:抛掷一枚质地均匀的硬币,分别记录“正面朝上”和“反面朝上”的次数,要求每个数学小组至少完成30次(最好是整十数),最后由课代表汇总. 试验二:抛掷一枚质地均匀的骰子,分别记录“1点”、“2点”、“3点”、“4点”、“5点”和“6点”的次数,要求每个数学小组至少完成30次,最后由课代表汇总. 二、学习新课 1.引入: 课堂提问: 在我们所做的每个实验中,有几个结果,每个结果出现的概率是多少? 学生回答:

在试验一中结果只有两个,即“正面朝上”和“反面朝上”,并

且他们都是相互独立的,由于硬币质地是均匀的,因此出现两种结果的可能性相等,即它们的概率都是12. 在试验二中结果有六个,即“1点”、“2点”、“3点”、“4点”、“5点”和“6点”,并且他们都是相互独立的,由于骰子质地是均匀的,因此出现六种结果可能性相等,即它们的概率都是16. 2.引入新的概念: 基本事件:我们把试验可能出现的结果叫做基本事件. 古典概率:把具有以下两个特点的概率模型叫做古典概率. 3

(1)一次试验所有的基本事件只有有限个. 例如试验一中只有“正面朝上”和“反面朝上”两种结果,即有两个基本事件.试验二中结果有六个,即有六个基本事件. (2)每个基本事件出现的可能性相等. 试验一和试验二其基本事件出现的可能性均相同. 随机现象:对于在一定条件下可能出现也可能不能出现,且有统计规律性的现象叫做随机现象.试验一抛掷硬币的游戏中,可能出现“正面朝上”也可能出现“反面朝上”,这就是随机现象. 随机事件:在概率论中,掷骰子、转硬币„„都叫做试验,试验的结果叫做随机事件.例如掷骰子的结果中“是偶数”、“是奇数”、“大于2”等等都是随机事件.随机事件“是偶数”就是由基本事件“2点”、“4点”、“6点”构成.随机事件一般用大写英文字母A、B等来表示. 必然事件:试验后必定出现的事件叫做必然事件,记作.例如掷骰子的结果中“都是整数”、“都大于0”等都是必然事件. 不可能事件:实验中不可能出现的事件叫做不可能事件,记作. 例1:从字母abcd,,,中任意取出两个不同字母的试验中,有哪些基本事件? 分析:为了解基本事件,我们可以按照字典排序的顺序,把所有可能的结果都列出来.利用树状图可以将它们之间的关系列出来. 我们一般用列举法列出所有基本事件的结果,画树状图是列举法的基本方法,一般分布完成的结果(两步以上)可以用树状图进行列 4

举.

(树状图)

解:所求的基本事件共有6个: {,}Aab,{,}Bac,{,}Cad,

{,}Dbc,{,}Ebd,{,}Fcd

例2:(1)向一个圆面内随机地投射一个点,如果该点落在圆内任意一点都是等可能的,你认为这是古典概率吗?为什么?

答:不是古典概型,因为试验的所有可能结果是圆面内所有的点,试

验的所有可能结果数是无限的,虽然每一个试验结果出现的“可能性相同”,但这个试验不满足古典概率的第一个条件. (2)某同学随机地向一靶心进行射击,这一试验的结果只有有限个:命中10环、命中9环……命中5环和不中环.你认为这是古典概率吗?为什么? 答:不是古典概率,因为试验的所有可能结果只有7个,而命中10环、命中9环……命中5环和不中环的出现不是等可能的,即不满足

abcdb

c

dcd 5 古典概率的第二个条件. 3.概率公式推导: 随机事件A出现的概率记作P(A) 基本事件有如下的两个特点: (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. 例3:掷骰子试验中,结果为奇数的概率是多少? 问题1:掷骰子试验中,随机事件“结果是奇数”包含哪些基本事件? 随机事件“结果是奇数”包含基本事件“1点”、“3点”、“5点”. 问题2:掷骰子试验中,所有基本事件由哪些? 所有的基本事件有“1点”、“2点”、“3点”、“4点”、“5点”、“6点”. 问题3:掷骰子试验中,随机事件“结果是奇数”记为事件A,事件A的概率是多少? P(A)=3162 例4: 同时掷两个骰子,计算: (1)一共有多少种不同的结果? (2)其中向上的点数之和是5的结果有多少种? (3)向上的点数之和是5的概率是多少? 分析:我们用一个“有序实数对”来表示组成同时掷两个骰子的一个结果,其中第一个数表示1号骰子的结果,第二个数表示2号骰子的 6

结果: (1,1)、(1、2)、(1,3)、(1,4)、(1,5)、(1,6)、 (2,1)、(2、2)、(2,3)、(2,4)、(2,5)、(2,6)、 (3,1)、(3、2)、(3,3)、(3,4)、(3,5)、(3,6)、 (4,1)、(4、2)、(4,3)、(4,4)、(4,5)、(4,6)、 (5,1)、(5、2)、(5,3)、(5,4)、(5,5)、(5,6)、 (6,1)、(6、2)、(6,3)、(6,4)、(6,5)、(6,6), 共包含了36件基本事件. 解答:(1)有36种不同结果. (2)点数之和为5可以记作随机事件A,它所包含的基本事件有:(1,4)、(2、3)、(3,2)、(4,1),故共有4种结果. (3)随即事件A的概率是:41PA369() 学生思考并推导概率计算公式: APA=事件所包含的基本事件数()

试验中所有的基本事件数

用集合语言表示:设12n,,,表示所有的基本事件,基本事件的集合就是必然事件,记为12n{},,,, 所以随机事件A看作的某个子集,则 APA所包含的的个数()

中元素的总个数

三、巩固练习 7

例5:一个袋中装有6只球,其中4只是白球,2只是红球.求下列事件的概率: (1) 摸出的两球都是白球; (2) 摸出的两球1只是白球、另1只是红球. 解:设4只白球的编号为1,2,3,4,两只红球的编号为5,6.从袋中的6只球中任意摸出两只,可能的结果(记“摸出1,2号球”为(1,2))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个结果,即共有15个基本事件. (1) 从袋中的6只球中任意摸出两只,有:(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共6种基本事件满足“两球都是白球”的条件,记随机事件“两球都是白球”为字母A,故62P(A)=155.

(2) 从袋中的6只球中任意摸出两只,有:(1,5),(1,6),(2,5),(2,6),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6),共8种可能的结果满足“1只是白球、1只是红球”的条件,记随机事件“1只是白球、一只是红球”为字母B,它包含8个基本事件,故8P(B)15. 例6:( 涂漆问题)把一个体积为64cm3的正方体木块表面涂上红漆,然后锯成64个体积均为1cm3的小正方体,并从中任取一块,试求: 8

(1) 这一块没有涂红漆的概率; (2) 这一块恰有一面涂红漆的概率; (3) 这一块恰有两面涂红漆的概率; (4) 这一块恰有三面涂红漆的概率; (5) 这一块恰有四面涂红漆的概率. 解:把体积为64cm3的正方体木块锯成64块体积为1cm3的小正方体,其中没有涂红漆的有8块,恰有一面涂红漆的有24块(6个面,每面22块),恰有两面涂红漆的有24块(12条棱,每条棱2块),恰有三面涂红漆的有8块(8个顶点),恰有四面涂红漆的木块不存在,所以: (1)“这一块没有涂红漆”记为随机事件A,则概率为81P(A)=648; (2)“这一块恰有一面涂红漆”记为随机事件B,则随机事件B的概率为243P(B)648; (3)“这一块恰有两面涂红漆”记为随机事件C,则随机事件C的概率为243P(C)648; (4)“这一块恰有三面涂红漆”记为随机事件D,则随机事件D的概率为81P(D)=648 (5)“这一块恰有四面涂红漆”是不可能事件,其概率为P()0. 对于必然事件、不可能事件和随机事件,下面4个事实值得我们注意: (1)不可能事件的概率为零,即P()0; (2)必然事件的概率为1,即P()1;