内容正文:
5.3.3 古典概型
课程标准
学科素养
1.结合具体实例,理解古典概型及其两个特征.
2.能计算古典概型中简单随机事件的概率.
3.掌握求解古典概型问题的一般思路.
通过对古典概型的学习,提升数学抽象、数学运算、数学建模的核心素养.
知识点1 古典概型
一般地,如果随机试验的样本空间所包含的样本点个数是有限的(简称为有限性),而且可以认为每个只包含一个样本点的事件(即基本事件)发生的可能性大小都相等(简称为等可能性),则称这样的随机试验为古典概率模型,简称为古典概型.
[微体验]
1.下列试验中,是古典概型的有( )
A.某人射击中靶或不中靶
B.在平面直角坐标系内,从横坐标和纵坐标都为整数的所有点中任取一个
C.四位同学用抽签法选一人参加会议
D.运动员投篮,观察是否投中
C [A中,某人射击中靶与不中靶的概率不相等,所以A不是古典概型;B中,横坐标和纵坐标都为整数的所有点有无数个,所以B不是古典概型;C中,每个人被选中的可能性相等,且共有4种结果,符合古典概型的特征,所以C是古典概型;D中,运动员投篮投中与没有投中的概率不等,所以D不是古典概型.]
2.下列试验中是古典概型的是( )
A.在适宜的条件下,种下一粒大豆,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,该点落在圆内任意一点都是等可能的
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
B [根据古典概型的特点,A项中,种子发芽与否的概率不相等;B项中,摸到每个球的概率相等,且只有4个球;C项中,点落在圆内的样本点个数是无限的;D项中,射击命中环数的概率也不一定相等.]
知识点2 古典概型的概率公式
假设样本空间含有n个样本点,事件C包含有m个样本点,则P(C)=.
[微体验]
1.若书架上放有中文书五本,英文书三本,日文书两本,则抽出一本外文书的概率为( )
A. B.
C. D.
D [抽到的外文书,可能是英文书或日文书,所以P=+=.]
2.从1,2,3中任取两个数字,设取出的数字中含有3为事件A,则P(A)=________.
[从1,2,3中任取两个数字有(1,2),(1,3),(2,3),共3个基本事件;事件A包含(1,3),(2,3),共2个基本事件,则P(A)=.]
探究一 古典概型的判断
下列概率模型是否为古典概型.
(1)袋中有大小相同的5个白球,3个黑球和3个红球,每球有一个区别于其他球的编号,从中摸出一个球,有多少种不同的摸法?如果把每个球的编号看作一个样本点,是否为古典概型?
(2)将一粒豆子随机撒在一张桌子的桌面上,将豆子所落的位置看作一个样本点,是否是古典概型?
(3)一名射击运动员射击,把击中的环数看成样本点,是否是古典概型?
解 (1)由于共有11个球,且每个球有不同的编号,故共有11种不同的摸法,又因为所有球大小相同,因此每个球被摸到的可能性相等,故以球的编号为基本事件的概率模型为古典概型.
(2)由于豆子落在桌面上的位置有无数个,即有无数个样本点,所以以豆子所落的位置为样本点的概率模型不是古典概型.
(3)由于运动员击中每一环的可能性不同,故以击中的环数为样本点的概率模型不是古典概型.
[方法总结]
1.有限性:判断试验的样本空间包含的样本点是否是有限个,若样本点无限个,即不可数,则不是古典概型.
2.等可能性:考查基本事件的发生是不是等可能的,若基本事件发生的可能性不一样,则不是古典概型.
只有同时具备了上述两个特征,才是古典概型.
[跟踪训练1] 下列概率模型中,是古典概型的个数为( )
(1)从区间[1,10]内任取一个数,求取到1的概率;
(2)从1~10中任意取一个整数,求取到1的概率;
(3)在一个正方形ABCD内画一点P,求P刚好与点A重合的概率;
(4)向上抛掷一枚不均匀的硬币,求出现反面朝上的概率.
A.1 B.2
C.3 D.4
A [第1个概率模型不是古典概型,因为从区间[1,10]内任意取出一个数,有无数个对象可取,所以不满足“有限性”;第2个概率模型是古典概型,因为试验的样本空间有10个样本点,而且每个样本点被抽到的可能性相等,即满足有限性和等可能性;第3个概率模型不是古典概型,因为在一个正方形ABCD内画一点P,有无数个点,所以不满足“有限性”;第4个概率模型也不是古典概型,因为硬币不均匀,因此两面出现的可能性不相等.]
探究二 古典概型的概率公式
先后抛掷两枚质地均匀的骰子,求:
(1)点数之和是4的倍数的概率;
(2)点数之和大于5且小于10的概率.
解 从图中容易看出,样本点与所描点一一对应,共36个.
(1)记“点数之和是4的倍