内容正文:
3.2 频率的稳定性
知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结
第三章
概率初步
3.2 频率的稳定性
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2
频率的稳定性
3.2 频率的稳定性
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第1课时
抛瓶盖试验
3.2 频率的稳定性
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感受可能性
不可能事件
必然事件
随机事件
定义
特点
事先不能预料事件是否发生,即事件的发生具有不确定性.
一般地,随机事件发生的可能性是有大小的,不同的随机事件发生的可能性的大小可能不同.
知识回顾
知识回顾
3.2 频率的稳定性
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抛掷一枚瓶盖,落地后会出现两种情况:瓶盖朝上 , 瓶盖朝下.你认为瓶盖朝上和 瓶盖朝下的可能性一样大吗?
新课导入
3.2 频率的稳定性
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直觉告诉我任意掷一枚瓶盖,瓶盖朝上和瓶盖朝下的可能性是不相同的.
我的直觉跟你一样,但我不知道对不对.
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(1)两人一组做20次掷瓶盖游戏,并将数据记录在下表中:
试验总次数
瓶盖朝上次数
瓶盖朝下次数
瓶盖朝上频率(瓶盖朝上次数/试验总次数)
瓶盖朝下频率(瓶盖朝下次数/试验总次数)
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3.2 频率的稳定性
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频率:在n次重复试验中,事件A发生了m次,
则比值称为事件A发生的频率.
(2)累计全班同学的实验2结果,并将试验数据汇总填入下表:
试验总次数n 20 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400
瓶盖朝上次数m
瓶盖朝上频率
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(3)根据上表完成下面的折线统计图:
20
40
80
120
200
240
160
320
280
0.2
400
360
1.0
0.6
0.8
0.4
瓶盖朝上的频率
试验总次数
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(4)小明共做了400次掷瓶盖游戏,并记录了游戏的结果绘制了下面的折线统计图,观察瓶盖朝上的频率的变化有什么规律?
20
40
80
120
200
240
160
320
280
0.2
400
360
1.0
0.6
0.8
0.4
瓶盖朝上的频率
试验总次数
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3.2 频率的稳定性
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在n次重复试验中,事件A发生了m次,
则比值称为事件A发生的频率.
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在试验次数很大时,瓶盖朝上的频率都会在一个
常数附近摆动,即瓶盖朝上的频率具有稳定性.
3.2 频率的稳定性
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1.(1)在刚才的抛瓶盖试验中,累计全班同学的试验结果,并将试验数据汇总填入下表。
试验总次数n 20 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400
瓶盖朝上次数m
瓶盖朝上频率
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随堂练习
3.2 频率的稳定性
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(2)根据上表,请你画出盖口向下的频率的折线统计图。由此,你发现盖口向下的频率的变化有什么规律?
在试验次数很大时,瓶盖朝上的频率,都会在一个常数附近摆动,即瓶盖朝上的频率具有稳定性.
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随堂练习
3.2 频率的稳定性
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人们在长期的实践中发现,在随机试验中,由于众多微小的偶然因素的影响,每次测得的结果虽不尽相同,但大量重复试验所得结果却能反应客观规律.
频率的稳定性是由瑞士数学家雅布·伯努利最早阐明的,他还提出了由频率可以估计事件发生的可能性大小.
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第2课时
抛硬币试验
3.2 频率的稳定性
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抛掷一枚均匀的硬币,硬币落下后,会出现两种情况:
你认为正面朝上和正面朝下的可能性相同吗?
正面朝上
正面朝下
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3.2 频率的稳定性
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(1)两人一组做20次掷硬币的试验,并将数据记录在下表中。
试验总次数
正面朝上的次数
正面朝下的次数
正面朝上的频率
正面朝下的频率
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3.2 频率的稳定性
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(2)累计全班同学的试验结果, 并将实验数据汇总填入下表:
实验总次数 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
正面朝上
的次数
正面朝上
的频率
正面朝下
的次数
正面朝下
的频率
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(3)根据上表,完成下面的折线统计图.
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0.5
0
1.0
0.2
0.7
频率
实验总次数
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3.2 频率的稳定性
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(4)观察上面的折线统计图,你发现了什么规律?
当实验的次数较少时,折线在“0.5水平直线”的上下摆动的幅度较大,随着实验的次数的增加,折线在“0.5水平直线”的上下摆动的幅度会逐渐变小.
当试验次数很多时, 正面朝上的频率折线差不多稳定在“ 0.5 水平直线” 上.
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3.2 频率的稳定性
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下表列出了一些历史上的数学家所做的掷硬币实验的数据:
试验者 投掷
次数n 正面出现
次数m 正面出现
的频率 m/n
布 丰 4040 2048 0.5069
德∙摩根 4092 2048 0.5005
费 勒 10000 4979 0.4979
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皮尔逊 12000 6019 0.5016
皮尔逊 24000 12012 0.5005
维 尼 30000 14994 0.4998
罗曼诺
夫斯基 80640 39699 0.4923
试验者 投掷
次数n 正面出现
次数m 正面出现
的频率m/n
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3.2 频率的稳定性
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分析试验结果及下面数学家大量重复试验数据,大家有何发现?
试验次数越多频率越接近0. 5.
抛掷次数n
0.5
2048
4040
10000
12000
24000
“正面向上”
频率
0
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无论是掷质地均匀的硬币还是掷瓶盖,
在试验次数很大时正面朝上(瓶盖朝上)的频率都会在一个常数附近摆动
这就是频率的稳定性.
3.2 频率的稳定性
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我们把刻画事件A发生的可能性大小的数值,
称为事件A发生的概率,记为P(A).
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一般的,大量重复的试验中,我们常用随机事件A发生的频率来估计事件A发生的概率.
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事件A发生的概率P(A)的取值范围是什么?必然事件发生的概率是多少?不可能事件发生的概率又是多少?
必然事件发生的概率为1;不可能事件发生的概率为0;随机事件A发生的概率P(A)是0与1之间的一个常数.
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4.小明抛掷一枚均匀的硬币,正面朝上的概率为 ,那么,抛掷10次硬币,你能保证恰好5次正面朝上吗?
答:不能,这是因为频数和频率的随机性以及一定的规律性.或者说概率是针对大量重复试验而言的,大量重复试验反映的规律并非在每一次试验中都发生.
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回顾你做过的抛瓶盖和掷硬币试验,你对事件发生的频率与概率的关系有怎样的理解?
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某射击运动员在同一条件下进行射击,结果如下表:
射击总次数n 10 20 50 100 200 500 1000
击中靶心的次数m 9 16 41 88 168 429 861
击中靶心的频率m/n
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随堂练习
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(1)完成上表;
(2)根据上表画出该运动员击中靶心的频率的折线统计图;
(3)观察画出的折线统计图,击中靶心的频率变化有什么规律?
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随堂练习
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概率小史
概率主要研究随机现象,它起源于博弈问题,15~16世纪,意大利数学家们曾讨论过“如果两人赌博提前结束,该如何分配赌金”等问题.
比如,两个人做掷硬币游戏,掷出正面甲得1分,掷出反面乙得1分,先得到10分的人赢得一个大蛋糕。
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随堂练习
3.2 频率的稳定性
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如果游戏因故中途结束,此时甲得了8分,乙得了7分,那么他们该如何分配这个蛋糕?
为了回答类似上述问题,人们对随机现象进行了大量的研究。前面已经列举了历史上一些数学家所做的掷硬币试验的数据。
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随堂练习
3.2 频率的稳定性
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对随机现象的研究,最终导致了概率论这门学科的出现。
它自产生之日起,就与人们的实际生活有着紧密的联系,并且解决了许多科技发展中的问题,正因为如此,这门学科有着很强的生命力和广阔的发展前景.
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随堂练习
3.2 频率的稳定性
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频率的稳定性
频率
概率
稳定性
事件发生的频繁程度
频率本身是随机的
是一个确定数
是客观存在的
与每次试验无关
事件A的概率,记为P(A).
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3.2 频率的稳定性
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