内容正文:
10.1.4 概率的基本性质 教学设计
1、 课时教学内容
本节的主要内容是概率的基本性质,主要包括性质 1〜6.教材通过数学研究的一般方式,即给出了数学对象 的定义之后,就可以从定义出发研究这个数学对象的性质 出发来设计本节课的学习流程,作为概率问题,在前面的 学习中给出了概率的定义之后,这节就顺其自然的要研究 概率的性质了.
本节内容是学习概率定义之后的重要内容,把握好互 斥事件和对立事件的概率公式是学好概率性质和正确求 解相关概率问题的关键.
2、 课时教学目标
1. 通过实际例子,让学生体会并用自己的语言总结出概率的基本性质。
2. 能利用概率的基本性质解决相关的题目。
3、 教学重点、难点
1.重点:会利用互斥事件与对立事件的区别与联系求相关事件的概率。
2.难点:会用概率的基本性质解决相关的问题。
4、 教学过程设计
环节一 创设情境,引入课题
一般而言,给出了一个数学对象的定义,就可以从定义出发研究这个数学对象的性质.例如,在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.
思考
你认为可以从哪些角度研究概率的性质?
下面我们从定义出发研究概率的性质,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.
由概率的定义可知:任何事件的概率都是非负的;
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
性质2必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即
,
在“事件的关系和运算”中我们研究过事件之间的某些关系.具有这些关系的事件,它们的概率之间会有什么关系呢?
环节二 观察分析,感知概念
探究
设事件A与事件B互斥,和事件的概率与事件A,B的概率之间具有怎样的关系?
我们先来看10.1.2节例6.在例6中,事件“两次都摸到红球”与事件“两次都摸到绿球”互斥,“两次摸到的球颜色相同”.
因为,,,所以
.
因此.
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,这等价于,即两个互斥事件的和事件的概率等于 这两个事件概率之和.所以我们有互斥事件的概率加法公式:
性质3 如果事件A与事件B互斥,那么.
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,,…,两两互斥,那么事件发生的概率等于这m个事件分别发生的概率之和,即
.
环节三 抽象概括,形成概念
探究
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,所以和事件为必然事件,即.
由性质3,得
.
由此我们得到
性质4如果事件A与事件B互为对立事件,那么,.
在古典概型中,对于事件A与事件B,如果,那么.
于是,即.
一般地,对于事件A与事件B,如果,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,那么.
由性质5可得,对于任意事件A,因为,所以.
环节四 辨析理解,深化概念
思考
在10.1.2节例6的摸球试验中,“两个球中有红球”,那么和相等吗?如果不相等,请你说明原因,并思考如何计算.
因为,,,所以,.
因此.
这是因为,即事件,不是互斥的.容易得到
.
一般地,我们有如下的性质:
性质6设A,B是一个随机试验中的两个事件,我们有.
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.
环节五 概念应用,巩固内化
例11从不包含大小王牌的52张扑克牌中随机抽取一张,设事件“抽到红心”,事件“抽到方片”,.那么
(1)“抽到红花色”,求;
(2)“抽到黑花色”,求.
解:(1)因为,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.
(2)因为C与D互斥,又因为是必然事件,所以C与D互为对立事件.因此.
例12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“中奖”,“第一罐中奖”,“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“中奖”,“第一罐中奖”,“第二罐中奖”,那么事件“两罐都中奖”,“第一罐中奖,第二罐不中奖”,“第一罐不中奖,第二罐中奖”,且
.
因为,,两两互斥,所以根据互斥事件的概率加法公式,可得
.
我们借助树状图(图10.1-11)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