内容正文:
赢在微点 高考复习顶层设计 数学 名师划重点
第十章
计数原理、概率、随机变量及其分布
第五节
第十章 计数原理、概率、随机变量及其分布
古典概型、概率的性质
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课
标
要
求
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三
年
考
情
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基础/梳理自测
赢在微点 数学 大一轮
第一部分
——回扣知识
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6
回|归|教|材
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基|础|自|测
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考点/精研突破
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第二部分
——考向探究
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考点一
古典概型
解
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考点二
概率的性质
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把握高考微点,实现素能提升
完成——微练(八十四)
本部分内容讲解结束
1.掌握古典概型及其计算公式,能计算古典概型中简单随机事件的概率.
2.熟练运用概率性质解决相应概率问题.
2022
2023
2024
全国Ⅰ卷
T5
T14
全国Ⅱ卷
重点提示:古典概型、概率的性质
1.古典概型
(1)古典概型特征.
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________.
(2)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
2.概率的性质
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)=________.
P(A)+P(B)
1-P(B)
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:设A,B是一个随机试验中的两个事件,有P(A∪B)=
________________________.
P(A)+P(B)-P(A∩B)
【常用结论】
1.当随机事件A,B互斥时,不一定对立;当随机事件A,B对立时,一定互斥,即两事件互斥是对立的必要不充分条件.
2.若事件A1,A2,…,An两两互斥,则P(A1∪A2∪…∪An)=P(A1)+P(A2)+…+P(An).
3.概率的一般加法公式P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B)中,当A∩B=∅,即A,B互斥时,P(A∪B)=P(A)+P(B),此时P(A∩B)=0.
1.思考辨析(对的打“√”,错的打“×”)
(1)“在适宜条件下,种下一粒种子观察它是否发芽”属于古典概型,其样本点是“发芽与不发芽”.( )
×
发芽与不发芽不一定是等可能,所以不正确
(2)若事件A,B,C两两互斥,则事件A与B∪C互斥.( )
√
若事件A,B,C两两互斥,则事件A,B,C不可能同时发生,则事件A与B∪C也不可能同时发生,则事件A与B∪C互斥,故正确.
(3)若事件A与B对立,则P(A∪B)=1.( )
(4)从-3,-2,-1,0,1,2中任取一个数,取到的数小于0与不小于0的可能性相同.( )
√
若事件A与B对立,则P(A∪B)=P(A)+P(B)=1,故正确.
√
2.(2022·全国甲卷)从分别写有1,2,3,4,5,6的6张卡片中无放回地随机抽取2张,则抽到的2张卡片上的数字之积是4的倍数的概率为( )
A. B. C. D.
从写有1,2,3,4,5,6的6张卡片中无放回地随机抽取2张,共有15种取法,它们分别是(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,4),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6),(5,6),其中卡片上的数字之积是4的倍数的是(1,4),(2,4),(2,6),(3,4),(4,5),(4,6),共6种取法,所以所求概率P==.故选C.
3.(人A必二P229例3改编)先后三次抛掷同一枚硬币,若正面向上记为1,反面向上记为0,则这个试验的样本空间中有______个样本点.
这个试验的样本空间为Ω={(1,1,1),(1,1,0),(1,0,1),(0,1,1),(0,0,1),(0,1,0),(1,0,0),(0,0,0)},共8个样本点.
8
4.从3名男生和2名女生中,任选3人参加社区志愿服务,其中男生、女生都入选的概率为________.
依题意,男生、女生都入选的概率为=.
角度1 简单古典概型的概率…………………………教考衔接⑰
教材题
[题源] (人A必二P239例10)从两名男生(记为B1和B2)、两名女生(记为G1和G2)中任意抽取两人,(1)分别写出有放回简单随机抽样、不放回简单随机抽样和按性别等比例分层随机抽样的样本空间;
设第一次抽取的人记为x1,第二次抽取的人记为x2,则可用数组(x1,x2)表示样本点.
根据相应的抽样方法可知:有放回简单随机抽样的样本空间Ω1={(B1,B1),(B1,B2),(B1,G1),(B1,G2),(B2,B1),(B2,B2),(B2,G1),(B2,G2),(G1,B1),(G1,B2),(G1,G1),(G1,G2),(G2,B1),(G2,B2),(G2,G1),(G2,G2)}.不放回简单随机抽样的样本空间Ω2={(B1,B2),(B1,G1),(B1,G2),(B2,B1),(B2,G1),(B2,G2),(G1,B1),(G1,B2),(G1,G2),(G2,B1),(G2,B2),(G2,G1)}.按性别等比例分层随机抽样,先从男生中抽一人,再从女生中抽一人,其样本空间Ω3={(B1,G1),(B1,G2),(B2,G1),(B2,G2)}.
(2)在三种抽样方式下,分别计算抽到的两人都是男生的概率.
设事件A=“抽到两名男生”,则对于有放回简单随机抽样,A={(B1,B1),(B1,B2),(B2,B1),(B2,B2)}.因为抽中样本空间Ω1中每一个样本点的可能性都相等,所以这是一个古典概型.因此P(A)==.对于不放回简单随机抽样,A={(B1,B2),(B2,B1)}.因为抽中样本空间Ω2中每一个样本点的可能性都相等,所以这是一个古典概型.因此P(A)==.因为按性别等比例分层随机抽样,不可能抽到两名男生,所以A=∅,因此P(A)=0.
高考题
(2023·全国甲卷)某校文艺部有4名学生,其中高一、高二年级各2名.从这4名学生中随机选2名组织校文艺汇演,则这2名学生来自不同年级的概率为( )
A. B.
C. D.
记高一年级2名学生分别为a1,a2,高二年级2名学生分别为b1,b2,则从这4名学生中随机选2名组织校文艺汇演的样本点有(a1,a2),(a1,b1),(a1,b2),(a2,b1),(a2,b2),(b1,b2),共6个,其中这2名学生来自不同年级的样本点有(a1,b1),(a1,b2),(a2,b1),(a2,b2),共4个,所以这2名学生来自不同年级的概率P==.故选D.
[规律方法] 古典概型求解步骤
角度2 与古典概型交汇问题的概率
【例1】 (1)已知二项式n(n∈N*)的展开式中只有第4项的二项式系数最大,现从展开式中任取2项,则取到的项都是有理项的概率为( )
A. B.
C. D.
因为二项式的展开式中只有第4项的二项式系数最大,所以展开式的总项数为7,故n=6,展开式的通项为Tr+1=C(2x)6-rr=C26-rx6r,当r是偶数时该项为有理项,所以r=0,2,4,6,有4项,所以从展开式中任取2项,取到的项都是有理项的概率为P==.故选A.
(2)(2025·广东惠州调研)从2,4,6,8中任取2个不同的数分别记为x,y,则|x-y|=4的概率是( )
A. B. C. D.
从2,4,6,8中任取2个不同的数,设样本空间为Ω,则n(Ω)=4×3=12,设“取出的2个数之差的绝对值等于4”为事件A,则事件A={(2,6),(4,8),(6,2),(8,4)},即n(A)=4,所以所求概率为P(A)==.故选B.
[规律方法] 与古典概型交汇问题的概率求解步骤
(1)确定所求问题为古典概型.
(2)利用古典概型公式P(A)=求其概率.
【对点练】
1.(角度1)在不超过12的质数中,随机选取两个不同的数,其和为偶数的概率为( )
A. B. C. D.
不超过12的质数有2,3,5,7,11,任取两个不同数有(2,3),(2,5),(2,7),(2,11),(3,5),(3,7),(3,11),(5,7),(5,11),(7,11),共10个,其中和为偶数的结果有(3,5),(3,7),(3,11),(5,7),(5,11),(7,11),共6个,所以随机选取两个不同的数,和为偶数的概率为=.故选B.
2.(角度1)(2024·全国甲卷)某独唱比赛的决赛阶段共有甲、乙、丙、丁四人参加,每人出场一次,出场次序由随机抽签确定.则丙不是第一个出场,且甲或乙最后出场的概率是( )
A. B. C. D.
解法一:四人由随机抽签的方式确定出场次序,基本事件共有24个:(甲,乙,丙,丁),(甲,乙,丁,丙),(甲,丙,乙,丁),(甲,丙,丁,乙),(甲,丁,乙,丙),(甲,丁,丙,乙),(乙,甲,丙,丁),(乙,甲,
丁,丙),(乙,丙,甲,丁),(乙,丙,丁,甲),(乙,丁,甲,丙),(乙,丁,丙,甲),(丙,乙,甲,丁),(丙,乙,丁,甲),(丙,甲,乙,丁),(丙,甲,丁,乙),(丙,丁,乙,甲),(丙,丁,甲,乙),(丁,乙,丙,甲),(丁,乙,甲,丙),(丁,丙,乙,甲),(丁,丙,甲,乙),(丁,甲,乙,丙),(丁,甲,丙,乙),其中事件“丙不是第一个出场,且甲或乙最后出场”包含的基本事件有8个:(甲,丙,丁,乙),(甲,丁,丙,乙),(乙,丙,丁,甲),(乙,丁,丙,甲),(丁,乙,丙,甲),(丁,丙,乙,甲),(丁,丙,甲,乙),(丁,甲,丙,乙),所以丙不是第一个出场,且甲或乙最后出场的概率为P==.
解法二:设A表示事件“丙不是第一个出场,且甲最后出场”,B表示事件“丙不是第一个出场,且乙最后出场”.四人由随机抽签的方式确定出场次序,基本事件共有24个,事件A包含的基本事件有4个,故P(A)==,类似地有P(B)=.由于事件A与事件B互斥,故丙不是第一个出场,且甲或乙最后出场的概率为P(A∪B)=P(A)+P(B)=.
3.(角度2)(2025·张家口质检)已知a是1,3,3,5,7,8,10,11的第75百分位数,在1,3,3,5,7,8,10,11中随机取两个数,这两个数都小于a的概率为( )
A. B. C. D.
因为8×75%=6,所以a==9.8个数中有6个数小于9,所以随机取两个数,这两个数都小于a的概率为=.
【例2】 (1)若随机事件A,B满足P(A)=,P(B)=,P(A+B)=,则P(AB)=( )
A. B. C. D.
由概率的性质,P(AB)=P(A)+P(B)-P(A+B)=+-=.故选B.
(2)(多选题)(2025·河北名校联考)中国篮球职业联赛中,某男篮球运动员在最近几次参加的比赛中的得分情况如下表:
投篮次数
投中两分球的次数
投中三分球的次数
100
55
18
记该运动员在一次投篮中,投中两分球为事件A,投中三分球为事件B,没投中为事件C,则( )
A.P(A)=0.55 B.P(B)=0.18
C.P(C)=0.27 D.P(B∪C)=0.55
由题意可知P(A)==0.55,P(B)==0.18,因为事件A∪B为事件C的对立事件,且事件A,B,C两两互斥,所以P(C)=1-P(A∪B)=1-P(A)-P(B)=0.27,所以P(B∪C)=P(B)+P(C)=0.45.
[规律方法] 事件关系的运算策略
(1)要紧扣运算的定义.
(2)要全面考虑同一条件下的试验可能出现的全部结果.
(3)当事件是由互斥事件组成时,运用互斥事件的概率加法公式.
【训练】 (1)某潜艇部队在南海进行实弹演习,已知甲、乙两艘潜艇发射导弹一次的命中率分别为0.8,0.7.按照演习计划,甲、乙两艘潜艇各发射导弹一次,若两艘潜艇都命中的概率为0.6,则甲或乙潜艇命中的概率为( )
A.0.56 B.0.5 C.0.9 D.0.6
设“甲潜艇命中”为事件A,“乙潜艇命中”为事件B,根据概率的加法公式可得,P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B)=0.8+0.7-0.6=0.9.故选C.
(2)若随机事件A,B互斥,A,B发生的概率均不等于0,且P(A)=a2-5,P(B)=5-2a,则实数a的取值范围为_____________.
(,1+]
因为随机事件A,B互斥,且 A,B发生的概率均不等0 ,且P(A)+P(B)≤1,所以即解得a∈(,1+].
$$