内容正文:
第七章 概率
章末总结
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目录
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堵点自记:﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍
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1.随机事件在现实世界中是广泛存在的,要注意结合生活实例,分析何为必然事件、不可能事件和随机事件,要充分理解概率的意义,并学会解释生活中的一些常见的概率问题,把自己所学的概率知识应用到实际生活中去.
(1)对随机事件的理解应包括的两个方面
①随机事件是指一定条件下出现的某种结果,即随着条件的改变其结果也会不同,因此必须强调同一事件在相同的条件下进行研究;
②随机事件在一次试验中是否发生是不确定的,但在大量重复试验中,随机事件的发生是有规律的.
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(2)频率与概率的联系与区别
①随机事件的频率,是指事件发生的次数与试验总次数的比值.它具有一定的稳定性,总在某个常数附近摆动,但随着试验次数的不断增加,摆动幅度越来越小,这时就把这个常数叫作这个事件的概率.概率可看作频率在理论上的期望值,它从数量上反映了随机事件发生的可能性的大小.在大量重复试验的前提下,可以用频率来估计这个事件的概率;
②频率是反映事件发生的频繁程度,是不能脱离具体的试验次数的试验值,而概率是反映事件发生的可能性的大小,是具有确定性的不依赖于试验次数的理论值.
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(3)要辩证地看待“随机事件”“不可能事件”“必然事件”.一个随机事件的发生,既有随机性(对某次试验来说),又存在着统计规律性(对大量重复试验来说),这是偶然性与必然性的对立统一.
(4)互斥事件与对立事件的区别与联系
互斥事件是不可能同时发生的两个事件;对立事件除了要求这两个事件不能同时发生外,还要求二者必须有一个发生.因此对立事件一定是互斥事件,但互斥事件不一定是对立事件,对立事件是互斥事件的特殊情况.
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4.利用相互独立事件的定义(即P(AB)=P(A)P(B))可以判定两个事件是否相互独立,这是用定量方法进行分析的定量计算,可以较为准确、果断地判断两个事件是否相互独立.因此我们必须熟练掌握这种方法,但需要注意的是互斥事件与相互独立事件之间有一定的关系,也就是若两个事件相互独立,则一定不能互斥(对立);反之,若两个事件互斥(对立),则不能相互独立.
5.本章用到较多的是化归思想,而化归思想是数学中最基本的思想方法之一,在数学研究和学习中有着广泛的应用,化归的核心是把一个生疏复杂的问题转化为熟悉的问题.
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不能同时发生的是互斥事件,反映在集合上就是两事件的交集为空.在互斥的基础上必有一个发生的是对立事件,互为对立的两个事件概率之和为1.分类讨论思想是解决互斥事件有一个发生的概率的关键.
其中互斥事件的加法概率公式可以推广到有限个事件,即如果事件A1,A2,…,An是两两互斥关系,则P(A1∪A2∪…∪An)=P(A1)+P(A2)+…+P(An).
一、互斥事件、对立事件及其概率
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如图,A地到火车站共有两条路径L1和L2,
现随机抽取100位从A地到达火车站的人进行调查,调查
结果如下:
(1)分别求通过路径L1和L2所用时间落在上表中各时间段内的频率;
(2)现甲、乙两人分别有40分钟和50分钟时间用于赶往火车站,为了尽最大可能在允许的时间内赶到火车站,试通过计算说明,他们应如何选择各自的路径.
所用时间(分钟) 10~20 20~30 30~40 40~50 50~60
选择L1的人数 6 12 18 12 12
选择L2的人数 0 4 16 16 4
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解 (1)选择L1的有60人,选择L2的有40人,故由调查结果得频率为
(2)设A1,A2分别表示甲选择L1和L2时,在40分钟内赶到火车站;
B1,B2分别表示乙选择L1和L2时,在50分钟内赶到火车站.
由(1)知P(A1)=0.1+0.2+0.3=0.6,P(A2)=0.1+0.4=0.5,
因为P(A1)>P(A2),所以甲应选择路径L1;
P(B1)=1-0.2=0.8,P(B2)=1-0.1=0.9,
因为P(B2)>P(B1),所以乙应选择路径L2.
解
所用时间(分钟) 10~20 20~30 30~40 40~50 50~60
L1的频率 0.1 0.2 0.3 0.2 0.2
L2的频率 0 0.1 0.4 0.4 0.1
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古典概型是一种最基本的概型,也是学习其他概率的基础.在高考题中,经常出现此种概型的题目.用古典概型计算概率时,一定要验证所构造的样本空间的样本点是否是等可能的,同时要弄清事件A所包含的等可能出现的结果(样本点)的个数.
二、古典概型
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解
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(1)求一个事件的概率的基本方法是通过大量的重复试验.
(2)只有当频率在某个常数附近摆动时,这个常数才叫作事件A的概率.
(3)概率是频率的稳定值,而频率是概率的近似值.
(4)概率反映了随机事件发生的可能性的大小.
(5)必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,故0≤P(A) ≤1.
三、对于概率的统计定义应注意的几点
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对一批U盘进行抽检,结果如下表:
(1)计算表中次品的频率(结果保留到小数点后三位);
(2)从这批U盘中任抽一个是次品的概率约是多少?
(3)为保证买到次品的顾客能够及时更换,要销售2000个U盘,至少需进货多少个U盘?
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解 (1)表中次品频率从左到右依次为0.060,0.040,0.025,0.017,0.020,0.018.
(2)当抽取件数a越来越大时,出现次品的频率在0.02附近摆动,所以从这批U盘中任抽一个是次品的概率约是0.02.
(3)设需要进货x个U盘,为保证其中有2000个正品U盘,则x(1-0.02)≥2000,
因为x是正整数,
所以x≥2041,即至少需进货2041个U盘.
解
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求复杂事件的概率一般可分为三步进行:①列出题中涉及的各个事件,并用适当的符号表示它们;②理清各事件之间的关系,列出关系式;③根据事件之间的关系准确地运用概率公式进行计算.
四、独立事件与互斥事件综合问题的概率
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解
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R
2.应用互斥事件的概率的加法公式时,要注意首先确定诸事件彼此互斥,然后分别求出各事件发生的概率,再求和.求复杂事件的概率通常有两种方法:一是将所求事件转化成彼此互斥的事件的和;二是先求其对立事件的概率,然后再应用公式P(A)=1-P(eq \o(A,\s\up12(-)))求解.
3.对于古典概型概率的计算,关键是分清样本点总数n与事件中包含的样本点数m,有时需用列举法把样本点一一列举出来,再利用公式P(A)=eq \f(m,n)求出事件的概率.这是一个形象、直观的好方法,但列举时必须做到不重复、不遗漏.
(1)若甲停车1小时以上且不超过2小时的概率为eq \f(1,4),停车付费多于12元的概率为eq \f(7,12),求甲停车付费恰为5元的概率;
(2)若每人停车的时长在每个时段的可能性相同,求甲、乙两人停车付费之和为38元的概率.
解 (1)设“甲停车付费恰为5元”为事件A,
则P(A)=1-eq \f(1,4)-eq \f(7,12)=eq \f(1,6).
所以甲停车付费恰为5元的概率是eq \f(1,6).
(2)甲停车付费a元,乙停车付费b元.其中a,b=5,12,19,26.
则甲、乙两人的停车费用构成的样本空间的样本点为(5,5),(5,12),(5,19),(5,26),(12,5),(12,12),(12,19),(12,26),(19,5),(19,12),(19,19),(19,26),(26,5),(26,12),(26,19),(26,26),共16种情形.
其中(12,26),(19,19),(26,12)这3种情形符合题意.
故“甲、乙两人停车付费之和为38元”的概率为P=eq \f(3,16).
抽出件数a
50
100
200
300
400
500
次品件数b
3
4
5
5
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次品频率eq \f(b,a)
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某项选拔共有四轮考核,每轮设有一个问题,能正确回答问题者进入下一轮考核,否则即被淘汰.已知某选手能正确回答第一、二、三、四轮问题的概率分别为,eq \f(3,5),eq \f(2,5),eq \f(1,5),且各轮问题能否正确回答互不影响.
(1)求该选手进入第四轮才被淘汰的概率;
(2)求该选手至多进入第三轮考核的概率.
解 (1)记“该选手能正确回答第i轮的问题”的事件为Ai(i=1,2,3,4),则P(A1)=eq \f(4,5),P(A2)=eq \f(3,5),P(A3)=eq \f(2,5),P(A4)=eq \f(1,5),
∴该选手进入第四轮才被淘汰的概率
P1=P(A1A2A3eq \o(A,\s\up12(-))4)
=P(A1)P(A2)P(A3)P(eq \o(A,\s\up12(-))4)
=eq \f(4,5)×eq \f(3,5)×eq \f(2,5)×eq \f(4,5)=eq \f(96,625).
(2)该选手至多进入第三轮考核的概率
P2=P(eq \o(A,\s\up12(-))1+A1eq \o(A,\s\up12(-))2+A1A2eq \o(A,\s\up12(-))3)
=P(eq \o(A,\s\up12(-))1)+P(A1)P(eq \o(A,\s\up12(-))2)+P(A1)P(A2)P(eq \o(A,\s\up12(-))3)
=eq \f(1,5)+eq \f(4,5)×eq \f(2,5)+eq \f(4,5)×eq \f(3,5)×eq \f(3,5)=eq \f(101,125).
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