内容正文:
9.2 概率的稳定性
1. 经历活动理解当实验次数较大时,估计出某一事件发生的频率具有稳定性。
2.理解频率与概率的联系与区别。
3.对实际问题分析,学会根据问题的特点,用频率估计概率。
素养目标
回顾思考
1. 举例说明什么是必然事件。
2. 举例说明什么是不可能事件。
3. 举例说明什么是不确定事件。
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?
(1) 两人做20次掷硬币游戏,并将记录在下表中:
正面朝上的次数
投掷总次数 20
正面朝上的频率
正面朝上的次数m
投掷总次数n 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400
正朝上的频率m/n
(2) 汇总全班的实践记载在下表中:
频率:
在n次重复试验中,不确定事件A发生了m次,则比值 称为事件A发生的频率
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。
实验总次数
频率
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:
历史上掷硬币实验
展示分享
历史上掷硬币实验
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?
无论是掷质地均匀的硬币还是掷图钉,在试验次数很大时正面朝上(钉尖朝上)的频率都会在一个常数附近摆动,这就是频率的稳定性.
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).
归纳总结
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?
想一想
小明和小丽在玩抛图钉游戏,抛掷一枚图钉,落地后会出现两种情况:钉尖朝上,钉尖朝下.你认为钉尖朝上和钉尖朝下的可能性一样大吗?
直觉告诉我任意掷一枚图钉,钉尖朝上和钉尖朝下的可能性是不同的.
我的直觉跟你一样,但我不知道对不对.
不妨让我们用试验来验证吧!
活动探究
探究新知
展示分享
(1)两人一组做20次掷图钉游戏,并将数据记录在下表中:
频率:
频率的稳定性
试验总次数
钉尖朝上次数
钉尖朝下次数
钉尖朝上频率(钉尖朝上次数/试验总次数)
钉尖朝下频率(钉尖朝下次数/试验总次数)
20
13
7
(2)累计全班同学的实验结果,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
钉尖朝上次数m 13 27 60 84 107 130 156 182 208 231 264
钉尖朝上频率m/n 0.65 0.70 0.65 0.65 0.64 0.66
0.68
0.75
0.67
0.65
0.65
(3)根据上表完成课本的折线统计图:
(4)小明共做了400次掷图钉游戏,并记录了游戏的结果绘制了下面的折线统计图,观察钉尖朝上的频率的变化有什么规律?
总结归纳
在试验次数很大时,钉尖朝上的频率都会在一个常数附近摆动,即钉尖朝上的频率具有稳定性.
(1)通过上面试验,你认为钉尖朝上和钉尖朝下可能性一样大吗?你是怎样想的?
(2)小明和小丽一起做了1000次试验,其中有640次钉尖朝上,据此他们认为钉尖朝上的可能性比钉尖朝下的可能性大,你同意他们的说法吗?
根据频率的稳定性,在试验次数很大时,有理由这么认为
议一议
数学史实
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
频率稳定性定理
频率的稳定性是由瑞士数学家雅布·伯努利(1654-1705)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
例1:某林业部门要考查某种幼树在一定条件下的移植成活率,应采用什么具体做法?
在同样条件下,大量地对这种幼树进行移植并统计成活情况,计算成活的频率.如果随着移植棵数的越来越大,频率越来越稳定于某个常数,那么这个常数就可以被当作成活率的近似值
典型例题
移植总数 成活数 成活的频率
10 8
50 47
270 235 0.870
400 369
750 662
1500 1335 0.890
3500 3203 0.915
7000 6335
9000 8073
14000 12628 0.902
0.8
0.94
0.923
0.883
0.905
0.897
(1)下表是统计试验中的部分数据,请补充完整:
(2)由上表可以发现,幼树移植成活的频率在____左右摆动,并且随着移植棵数越来越大,这种规律愈加明显.
0.9
移植总数 成活数 成活的频率
10 8
50 47
270 235 0.870
400 369
750 662
1500 1335 0.890
3500 3203 0.915
7000 6335
9000 8073
14000 12628 0.902
0.8
0.94
0.923
0.883
0.905
0.897
(3)林业部门种植了该幼树1000棵,估计能成活_______棵.
(4)我们学校需种植这样的树苗500棵来绿化校园,则至少向林业部门购买约_______棵.
900
556
例2:某厂打算生产一种中学生使用的笔袋,但无法确定各种颜色的产量,于是该文具厂就笔袋的颜色随机调查了5000名中学生,并在调查到1000名、2000名、
3000名、4 000名、5 000名时分别计算了各种颜色的频率,绘制折线图如下:
(1)随着调查次数的增加,红色的频率如何变化?
随着调查次数的增加,红色的频率基本稳定在40%左右.
(2)你能估计调查到10000名同学时,红色的频率是多少吗?
估计调查到10000名同学时,红色的频率大约仍是40%左右.
(3)你能估计调查到10000名同学时,各种颜色的生产比例吗?
红、黄、蓝、绿及其它颜色的生产比例大约为4:2:1:2:1 .
1、下列事件发生的可能性为0的是( )
A.掷两枚骰子,同时出现数字“6”朝上
B.小明从家里到学校用了10分钟,从学校回到家里却用了15分钟
C.今天是星期天,昨天必定是星期六
D.小明步行的速度是每小时40千米
D
2、 口袋中有9个球,其中4个红球,3个蓝球,2个白球,在下列事件中,发生的可能性为1的是( )
A.从口袋中拿一个球恰为红球
B.从口袋中拿出2个球都是白球
C.拿出6个球中至少有一个球是红球
D.从口袋中拿出的球恰为3红2白
C
3、小凡做了5次抛掷均匀硬币的实验,其中有3次正面朝上,2次正面朝下,他认为正面朝上的概率大约为 ,朝下的概率为 ,你同意他的观点吗?你认为他再多做一些实验,结果还是这样吗?
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1、给出以下结论,错误的有( )
①如果一件事发生的机会只有十万分之一,那么它就不可能发生. ②如果一件事发生的机会达到99.5%,那么它就必然发生.
③如果一件事不是不可能发生的,那么它就必然发生.
④如果一件事不是必然发生的,那么它就不可能发生.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
D
1.频率的定义:
注意:频率是一个比值,没有单位
在大量重复试验的情况下,事件的频率会呈现稳定性,即频率会在一个“常数”附近摆动,随着试验次数的增加,摆动的幅度将越来越小
课堂小结
2.频率的稳定性:
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