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    2021年高中数学新人教A版必修第二册 第十章概率 10.1随机事件与概率 10.1.3古典概型 学案
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    人教A版 (2019)必修 第二册10.1 随机事件与概率学案

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    这是一份人教A版 (2019)必修 第二册10.1 随机事件与概率学案,共6页。

    [重点] 古典概型的概率及其概率计算.
    [难点] 应用列举法求古典概型的概率.
    要点整合夯基础
    知识点 古典概型
    [填一填]
    1.古典概型的特点
    ①有限性:试验的样本空间的样本点只有有限个;
    ②等可能性:每个样本点发生的可能性相等.
    2.古典概型的概率公式
    对任何事件A,P(A)=eq \f(事件A包含的样本点个数,样本空间Ω包含的样本点个数).
    [答一答]
    1.在区间[2 013,2 014]上任取一个实数的试验,是不是古典概型?
    提示:不是,因为在区间[2 013,2 014]上任取一个实数,是无限的.不符合试验结果有有限个的古典概型特点.
    2.掷一枚不均匀的骰子,求出现点数为偶数点的概率,这个概率模型还是古典概型吗?
    提示:不是.因为骰子不均匀,所以每个样本点出现的可能性不相等,不满足等可能性.
    3.如何用集合的观点理解古典概型的概率公式?
    提示:在一次试验中,等可能出现的n个结果可以组成一个集合I,这n个结果就是集合I的n个元素.各个基本事件都对应着集合I的只含1个元素的子集,包含m个结果的事件A就对应着集合I的包含m个元素的子集A′.从集合的角度看,如图所示,事件A的概率就是子集A′的元素个数card(A′)与集合I的元素个数card(I)之比,即P(A)=eq \f(cardA′,cardI)=eq \f(m,n).
    典例讲练破题型
    类型一 古典概型的判断
    [例1] 判断下列试验是不是古典概型:
    (1)口袋中有2个红球、2个白球,每次从中任取1球,观察颜色后放回,直到取出红球;
    (2)从甲、乙、丙、丁、戊5名同学中任意抽取1名担任学生代表;
    (3)射击运动员向一靶子射击5次,脱靶的次数.
    [分析] 运用古典概型的两个特征逐个判断即可.
    [解] (1)每次摸出1个球后,仍放回袋中,再摸1个球.显然,这是有放回抽样,依次摸出的球可以重复,且摸球可无限地进行下去,即所有可能结果有无限个,因此该试验不是古典概型.
    (2)从5名同学中任意抽取1名,有5种等可能发生的结果:抽到学生甲,抽到学生乙,抽到学生丙,抽到学生丁,抽到学生戊.因此该试验是古典概型.
    (3)射击的结果:脱靶0次,脱靶1次,脱靶2次,…,脱靶5次.这都是样本点,但不是等可能事件.因此该试验不是古典概型.
    1.古典概型的判断方法:
    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征,即有限性和等可能性,因而并不是所有的试验都是古典概型.
    2.下列三类试验都不是古典概型:
    1样本点个数有限,但不等可能;
    2样本点个数无限,但等可能;
    3样本点个数无限,也不等可能.
    [变式训练1] 下列试验中是古典概型的是( B )
    A.在适宜的条件下,种下一粒种子,观察它是否发芽
    B.口袋里有2个白球和2个黑球,这4个球除颜色外完全相同,从中任取一球
    C.向一个圆面内随机地投一个点,观察该点落在圆内的位置
    D.射击运动员向一靶心进行射击,试验结果为命中10环,命中9环,…,命中0环
    解析:由古典概型的两个特征易知B正确.
    类型二 简单的古典概型的问题
    [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:
    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1个,求这个零件为一等品的概率;
    (2)从这些一等品中,随机抽取2个零件,
    ①用零件的编号列出样本空间;
    ②求这2个零件直径相等的概率.
    [分析] 首先,阅读题目,收集题目中的各种信息;其次,判断事件是否为等可能事件,并用字母A表示所求事件;再次,求出事件的样本空间Ω包含的样本点个数n及事件A包含的样本点个数m;最后,利用公式P(A)=
    eq \f(A包含的样本点个数,样本空间Ω包含的样本点个数)=eq \f(m,n),求出事件A的概率.
    [解] (1)由题表知一等品共有6个,设“从10个零件中,随机抽取1个为一等品”为事件A,则P(A)=eq \f(6,10)=eq \f(3,5).
    (2)①一等品的编号为A1,A2,A3,A4,A5,A6,从这6个一等品中随机抽取2个,样本空间Ω={(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个样本点.
    ②将“从一等品中,随机抽取的2个零件直径相等”记为事件B,则B包含的样本点有(A1,A4),(A1,A6),(A4,A6),(A2,A3),(A2,A5),(A3,A5),共6个,∴P(B)=eq \f(6,15)=eq \f(2,5).
    根据古典概型概率公式P(A)=
    eq \f(A包含的样本点个数,样本空间Ω包含的样本点个数)=eq \f(m,n)进行解题.
    [变式训练2] 将一枚质地均匀的正方体骰子先后抛掷两次观察出现点数的情况.
    (1)一共有多少个不同的样本点?
    (2)点数之和为5的样本点有多少个?
    (3)点数之和为5的概率是多少?
    解:(1)将一枚质地均匀的正方体骰子抛掷一次,得到的点数有1,2,3,4,5,6,共6个样本点,故先后将这枚骰子抛掷两次,一共有6×6=36(个)不同的样本点.
    (2)点数之和为5的样本点有(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),共4个.
    (3)正方体骰子是质地均匀的,将它先后抛掷两次所得的36个样本点是等可能出现的,其中点数之和为5(记为事件A)的样本点有4个,因此所求概率P(A)=eq \f(4,36)=eq \f(1,9).
    类型三 较复杂的古典概型问题
    [例3] 在一次口试中,考生要从5道题中随机抽取3道进行回答,答对其中2道题为优秀,答对其中1道题为及格,某考生能答对5道题中的2道题,试求:
    (1)他获得优秀的概率为多少;
    (2)他获得及格及及格以上的概率为多少.
    [分析] 这是一道古典概率问题,须用列举法列出样本点个数.
    [解] 设这5道题的题号分别为1,2,3,4,5,其中,该考生能答对的题的题号为4,5,则从这5道题中任取3道回答,该试验的样本空间Ω={(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5)},共10个样本点.
    (1)记“获得优秀”为事件A,则随机事件A中包含的样本点个数为3,故P(A)=eq \f(3,10).
    (2)记“获得及格及及格以上”为事件B,则随机事件B中包含的样本点个数为9,故P(B)=eq \f(9,10).
    解决有序和无序问题应注意两点
    1关于不放回抽样,计算样本点个数时,既可以看作是有顺序的,也可以看作是无顺序的,其最后结果是一致的.但不论选择哪一种方式,观察的角度必须一致,否则会产生错误.
    2关于有放回抽样,应注意在连续取出两次的过程中,因为先后顺序不同,所以a1,b,b,a1不是同一个样本点.
    [变式训练3] 甲、乙两个均匀的正方体玩具,各个面上分别刻有1,2,3,4,5,6六个数字,将这两个玩具同时掷一次.
    (1)若甲上的数字为十位数,乙上的数字为个位数,问可以组成多少个不同的数,其中个位数字与十位数字均相同的数字的概率是多少?
    (2)两个玩具的数字之和共有多少种不同结果?其中数字之和为12的有多少种情况?数字之和为6的共有多少种情况?分别计算这两种情况的概率.
    解:(1)甲有6种不同的结果,乙也有6种不同的结果,故样本点总数为6×6=36(个).其中十位数字共有6种不同的结果,若十位数字与个位数字相同,十位数字确定后,个位数字也即确定.故共有6×1=6(种)不同的结果,即概率为eq \f(6,36)=eq \f(1,6).
    (2)两个玩具的数字之和共有2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12共11种不同结果.出现数字之和为12的只有一种情况,故其概率为eq \f(1,36).出现数字之和为6的共有(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1)五种情况,所以其概率为eq \f(5,36).
    课堂达标练经典
    1.一个袋中装有2个红球和2个白球,现从袋中取出1个球,然后放回袋中再取出1个球,则取出的2个球同色的概率为( A )
    A.eq \f(1,2) B.eq \f(1,3)
    C.eq \f(1,4) D.eq \f(2,5)
    解析:把红球标记为红1、红2,白球标记为白1、白2,本试验的样本点共有16个,其中2个球同色的样本点有8个:(红1,红1),(红1,红2),(红2,红1),(红2,红2),(白1,白1),(白1,白2),(白2,白1),(白2,白2),故所求概率为P=eq \f(8,16)=eq \f(1,2).
    2.甲、乙两人有三个不同的学习小组A,B,C可以参加,若每人必须参加并且仅能参加一个学习小组(两人参加各小组的可能性相同),则两人参加同一个学习小组的概率为( A )
    A.eq \f(1,3) B.eq \f(1,4)
    C.eq \f(1,5) D.eq \f(1,6)
    解析:甲、乙两人参加学习小组,若以(A,B)表示甲参加学习小组A,乙参加学习小组B,则一共有(A,A),(A,B),(A,C),(B,A),(B,B),(B,C),(C,A),(C,B),(C,C),共9种情形,其中两人参加同一个学习小组共有3种情形,根据古典概型概率公式,得P=eq \f(1,3).
    3.先后抛掷两颗骰子,所得点数之和为7的概率为( C )
    A.eq \f(1,3) B.eq \f(1,12)
    C.eq \f(1,6) D.eq \f(5,36)
    解析:抛掷两颗骰子,一共有36种结果,其中点数之和为7的共有6种结果,根据古典概型的概率公式,得P=eq \f(1,6).
    4.从三男三女共6名学生中任选2名(每名同学被选中的概率均相等),则2名都是女同学的概率为eq \f(1,5).
    解析:用A,B,C表示三名男同学,用a,b,c表示三名女同学,则从6名同学中选出2人的所有选法为(A,B),(A,C),(A,a),(A,b),(A,c),(B,C),(B,a),(B,b),(B,c),(C,a),(C,b),(C,c),(a,b),(a,c),(b,c),共15种,2名都是女同学的选法为(a,b),(a,c),(b,c),共3种,故所求的概率为eq \f(3,15)=eq \f(1,5).
    5.海关对同时从A,B,C三个不同地区进口的某种商品进行抽样检测,从各地区进口此种商品的数量(单位:件)如表所示.工作人员用分层随机抽样的方法从这些商品中共抽取6件样品进行检测.
    (1)求这6件样品中来自A,B,C各地区商品的数量;
    (2)若在这6件样品中随机抽取2件送往甲机构进行进一步检测,求这2件商品来自相同地区的概率.
    解:(1)因为样本量与总体中的个体数的比是eq \f(6,50+150+100)=eq \f(1,50),
    所以样本中包含三个地区的个体数量分别是50×eq \f(1,50)=1,150×eq \f(1,50)=3,100×eq \f(1,50)=2,
    所以A,B,C三个地区的商品被抽取的件数分别为1,3,2.
    (2)设6件来自A,B,C三个地区的样品分别为A1;B1,B2,B3;C1,C2,则抽取的这2件商品构成的所有样本空间Ω={(A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A1,C1),(A1,C2),(B1,B2),(B1,B3),(B1,C1),(B1,C2),(B2,B3),(B2,C1),(B2,C2),(B3,C1),(B3,C2),(C1,C2)},共15个样本点.
    每个样品被抽到的机会均等,因此这些样本点出现的机会是等可能的.记事件D=“抽取的这2件商品来自相同地区”,则D={(B1,B2),(B1,B3),(B2,B3),(C1,C2)},共4个样本点.
    所以P(D)=eq \f(4,15),即这2件商品来自相同地区的概率为eq \f(4,15).
    ——本课须掌握的两大问题
    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征,即有限性和等可能性,因而并不是所有的试验都是古典概型.
    2.求某个随机事件包含的样本点个数是求古典概型概率的基础和关键.应做到不重不漏.
    编号
    A1
    A2
    A3
    A4
    A5
    A6
    A7
    A8
    A9
    A10
    直径
    1.51
    1.49
    1.49
    1.51
    1.49
    1.51
    1.47
    1.46
    1.53
    1.47
    地区
    A
    B
    C
    数量
    50
    150
    100
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