内容正文:
第九章
计数原理、概率、随机变量及其分布
第3课时 随机事件与概率
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第3课时 随机事件与概率
1.样本空间与样本点
(1)样本点:随机试验E的每个可能的________称为样本点,常用ω表示.
(2)样本空间:__________的集合称为试验E的样本空间,常用Ω表示样本空间.如果一个随机试验有n个可能结果ω1,ω2,…,ωn,则称样本空间Ω={ω1,ω2,…,ωn}为有限样本空间.
基本结果
全体样本点
2.随机事件、必然事件与不可能事件
(1)随机事件:________________称为随机事件,简称事件,随机事件一般用大写字母A,B,C,…表示.在每次试验中,当且仅当A中某个样本点出现时,称为事件A发生.
(2)随机事件的特殊情形:必然事件Ω(含有全部样本点)、不可能事件∅(不含任何样本点)、基本事件(只包含一个样本点).
样本空间Ω的子集
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第3课时 随机事件与概率
3.两个事件的关系和运算
含义 符号表示
包含关系 A发生导致B发生 _____
相等关系 B⊇A且A⊇B ______
并事件(和事件) A与B至少一个发生 _____________
交事件(积事件) A与B同时发生 ___________
互斥(互不相容) A与B不能同时发生 _________
互为对立 A与B有且仅有一个发生 __________,_________
A⊆B
A=B
A∪B或A+B
A∩B或AB
A∩B=∅
A∩B=∅
A∪B=Ω
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第3课时 随机事件与概率
4.古典概型的特征
(1)有限性:样本空间的样本点只有______;
(2)等可能性:每个样本点发生的可能性____.
5.古典概型的概率公式
一般地,设试验E是古典概型,样本空间Ω包含n个样本点,事件A包含其中的k个样本点,则定义事件A的概率P(A)==.
其中,n(A)和n(Ω)分别表示事件A和样本空间Ω包含的样本点个数.
有限个
相等
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第3课时 随机事件与概率
6.概率的基本性质
性质1:对任意的事件A,都有P(A)≥0.
性质2:必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即P(Ω)=1,P(∅)=0.
性质3:如果事件A与事件B互斥,那么P(A∪B)=______________.
性质4:如果事件A与事件B互为对立事件,那么P(B)=1-P(A),P(A)=_________.
性质5:如果A⊆B,那么P(A)≤P(B),由该性质可得,对于任意事件A,因为∅⊆A⊆Ω,所以0≤P(A)≤1.
性质6:(一般概率加法公式)设A,B是一个随机试验中的两个事件,有P(A∪B)=______________________.
P(A)+P(B)
1-P(B)
P(A)+P(B)-P(A∩B)
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第3课时 随机事件与概率
7.频率与概率
(1)频率的稳定性
一般地,随着试验次数n的增大,频率偏离概率的幅度会缩小,即事件A发生的频率fn(A)会逐渐______事件A发生的概率P(A),我们称频率的这个性质为频率的稳定性.
(2)频率稳定性的作用
可以用频率fn(A)估计概率P(A).
(3)频率是概率的近似值,概率是频率的稳定值.
稳定于
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第3课时 随机事件与概率
一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)必然事件一定发生. ( )
(2)两个事件的和事件发生是指这两个事件至少有一个发生. ( )
(3)在大量重复试验中,概率是频率的稳定值. ( )
(4)若A∪B是必然事件,则A与B是对立事件. ( )
√
√
√
×
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第3课时 随机事件与概率
二、教材经典衍生
1.(人教A版必修第二册P235练习T1改编)一个人打靶时连续射击两次,事件“至多有一次中靶”的对立事件是( )
A.至少有一次中靶 B.两次都中靶
C.只有一次中靶 D.两次都不中靶
B [“至多有一次中靶”的对立事件是“两次都中靶”.]
2.(人教A版必修第二册P238例9改编)袋中装有大小、形状完全相同的6个白球,4个红球,从中任取一球,则取到白球的概率为( )
A. B. C. D.
B [P==.]
√
√
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第3课时 随机事件与概率
3.(人教A版必修第二册P247习题10.1T13改编)某射手在一次射击中,射中10环,9环,8环的概率分别是0.2,0.3,0.1,则该射手在一次射击中不够8环的概率为( )
A.0.9 B.0.3
C.0.6 D.0.4
D [设“该射手在一次射击中不够8环”为事件A,则事件A的对立事件是“该射手在一次射击中不小于8环”.
∵事件包括射中10环,9环,8环,这三个事件是互斥的,
∴P()=0.2+0.3+0.1=0.6,
∴P(A)=1-P()=1-0.6=0.4,即该射手在一次射击中不够8环的概率为0.4.]
√
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第3课时 随机事件与概率
4.(人教A版必修第二册P245练习T1改编)已知P(A)=0.4,P(B)=0.2.
(1)如果B⊆A,则P(A∪B)=__________,P(AB)=__________;
(2)如果A,B互斥,则P(A∪B)=__________,
P(AB)=__________.
(1)0.4 0.2 (2)0.6 0 [(1)因为B⊆A,所以P(A∪B)=P(A)=0.4,P(AB) =P(B)=0.2.
(2)如果A,B互斥,则P(A∪B)=P(A)+P(B)=0.4+0.2=0.6,P(AB)=P(∅)=0.]
0.4
0.2
0.6
0
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第3课时 随机事件与概率
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第3课时 随机事件与概率
考点一 随机事件与样本空间
[典例1] (1) 同时投掷两枚完全相同的骰子,用(x,y)表示结果,记事件A为“所得点数之和小于5”,则事件A包含的样本点的个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
(2)从装有十个红球和十个白球的罐子里任取两球,下列情况中是互斥而不对立的两个事件的是( )
A.至少有一个红球;至少有一个白球
B.恰有一个红球;都是白球
C.至少有一个红球;都是白球
D.至多有一个红球;都是红球
√
√
(1)D (2)B [(1)事件A包含(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(3,1),共6个样本点.故选D.
(2)对于A,“至少有一个红球”可能为一个红球、一个白球,“至少有一个白球”可能为一个白球、一个红球,故两事件可能同时发生,所以不是互斥事件;对于B,“恰有一个红球”,则另一个必是白球,与“都是白球”是互斥事件,而任取两球还可能都是红球,故两事件不是对立事件;对于C,“至少有一个红球”为都是红球或一红一白,与“都是白球”显然是对立事件;对于D,“至多有一个红球”为都是白球或一红一白,与“都是红球”是对立事件.故选B.]
名师点评 1.求样本空间中样本点个数的方法:
(1)列举法;(2)树状图法;(3)排列组合法.
2.互斥事件与对立事件的关系
对立事件是互斥事件,而互斥事件未必是对立事件.对立事件是互斥事件的充分不必要条件.
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第3课时 随机事件与概率
[跟进训练]
1.(1)掷一枚质地均匀的骰子,“向上的点数是1或3”为事件A,“向上的点数是1或5”为事件B,则( )
A.A∪B表示向上的点数是1或3或5
B.A=B
C.A∪B表示向上的点数是1或3
D.A∩B表示向上的点数是1或5
(2)已知事件A与B互斥,它们都不发生的概率是,且P(A)=3P(B),则P()=________.
√
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第3课时 随机事件与概率
(1)A (2) [(1)设A={1,3},B={1,5},
则A∩B={1},A∪B={1,3,5},
∴A≠B,A∩B表示向上的点数是1,A∪B表示向上的点数为1或3或5.故选A.
(2)由题意事件A与B互斥,它们都不发生的概率是,则P(A)+P(B)=1-=,结合P(A)=3P(B),
可得4P(B)=,即P(B)=,可得P(A)=,
故P()=1-P(A)=.]
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第3课时 随机事件与概率
考点二 随机事件的频率与概率
[典例2] 某超市为了解顾客的购物量及结算时间等信息,安排一名员工随机收集了在该超市购物的100位顾客的相关数据,如表所示.
已知这100位顾客中一次购物量超过8件的顾客占55%.
(1)确定x,y的值,并估计顾客一次购物的结算时间的平均值;
(2)估计一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟的概率.
一次购
物量 1至
4件 5至
8件 9至
12件 13至
16件 17件及
以上
顾客数/人 x 30 25 y 10
结算时间/(min/人) 1 1.5 2 2.5 3
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第3课时 随机事件与概率
[解] (1)由已知得25+y+10=55,x+30=45,所以x=15,y=20.则顾客一次购物的结算时间的平均值可用样本平均数估计,其估计值为=1.9(分钟).
(2)记A为事件“一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟”,A1,A2,A3分别表示事件“该顾客一次购物的结算时间为1分钟”“该顾客一次购物的结算时间为1.5分钟”“该顾客一次购物的结算时间为2分钟”,则可估计概率约为
P(A1)==,P(A2)==,P(A3)==.
因为A=A1∪A2∪A3,且A1,A2,A3两两互斥,
所以P(A)=P(A1∪A2∪A3)=P(A1)+P(A2)+P(A3)==,
故一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟的概率约为.
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第3课时 随机事件与概率
名师点评 计算简单随机事件的频率或概率的步骤
提醒:互斥事件的概率加法公式的适用条件是事件必须是互斥事件.重视利用对立事件的概率和等于1,用间接法求概率.
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第3课时 随机事件与概率
[跟进训练]
2.某座水力发电站,每年六月份的发电量Y(单位:万千瓦时)与该河上游在六月份的降雨量X(单位:mm)有关.据统计,当X=70时,Y=460;X每增加10,Y增加5.已知近20年X的值为140,110,160,70,200,160,140,160,220,200,110,160,160,200,140,110,160,220,140,160.
(1)完成近20年六月份降雨量频率分布表;
(2)假定今年6月份的降雨量与近20年六月份降雨量的分布规律相同,并将频率视为概率,求今年六月份该水力发电站的发电量低于490(万千瓦时)或超过530(万千瓦时)的概率.
降雨量 70 110 140 160 200 220
频率
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第3课时 随机事件与概率
[解] (1)在所给数据中,降雨量为110毫米的有3个,为160毫米的有7个,为200毫米的有3个,故近20年六月份降雨量频率分布表为
(2)由已知可得Y=+425,故P(“发电量低于490万千瓦时或超过530万千瓦时”)=P(Y<490或Y>530)=P(X<130或X>210)
=P(X=70)+P(X=110)+P(X=220)
==.
降雨量 70 110 140 160 200 220
频率
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考点三 古典概型
[典例3] 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.
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
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第3课时 随机事件与概率
[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)==.
(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)==.
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名师点评 利用公式法求解古典概型问题的步骤
提醒:若样本点个数不多,要列出样本空间,若样本点个数多,用排列组合方法求.
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第3课时 随机事件与概率
[跟进训练]
3.(1)(2023·全国乙卷)某学校举办作文比赛,共6个主题,每位参赛同学从中随机抽取一个主题准备作文,则甲、乙两位参赛同学抽到不同主题的概率为( )
A. B. C. D.
(2)(2022·新高考Ⅰ卷)从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,则这2个数互质的概率为( )
A. B. C. D.
√
√
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第3课时 随机事件与概率
(1)A (2)D [(1)设6个主题分别
为A,B,C,D,E,F,甲、乙
两位同学所选主题的所有可能情
况如表:
共36种情况.其中甲、乙两位同
学抽到不同主题的情况有30种,
故抽到不同主题的概率为=.
故选A.
(2)从2至8的7个整数中随机取2 个不同的数,共有=21(种)不同的取法,
若两数不互质,不同的取法有:(2,4),(2,6),(2,8),(3,6),(4,6),(4,8),(6,8),共7种,故所求概率P==.故选D.]
乙
甲 A B C D E F
A (A,A) (A,B) (A,C) (A,D) (A,E) (A,F)
B (B,A) (B,B) (B,C) (B,D) (B,E) (B,F)
C (C,A) (C,B) (C,C) (C,D) (C,E) (C,F)
D (D,A) (D,B) (D,C) (D,D) (D,E) (D,F)
E (E,A) (E,B) (E,C) (E,D) (E,E) (E,F)
F (F,A) (F,B) (F,C) (F,D) (F,E) (F,F)
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$$