内容正文:
§1.3 随机事件
§1.4 随机事件的运算
学习目标
素养要求
1.理解随机事件、必然事件、不可能事件的概念以及它们与样本点的关系.
2.了解随机事件的交、并的含义,能结合实例进行随机事件的交、并运算3.理解互斥事件和对立事件的概念及关系..
1.通过学习互斥、对立事件等概念,培养数学抽象的核心素养.
2.通过判断事件的类型和关系,提升逻辑推理的核心素养.
[自主梳理]
知识点一 随机事件
[问题1] 在试验E“在10个同类产品中,有8个正品,2个次品,从中任意抽出2个检验的结果”中,子集A={一个正品,一个次品}中的一个样本点是否会发生?
答:可能发生,也可能不发生.
[问题2] 事件的分类是确定的吗?
答:事件的分类是相对于条件来讲的,在不同的条件下,必然事件、随机事件、不可能事件可以相互转化.
►知识填空
三种事件的概念
随机事件
把试验E的样本空间Ω的子集称为E的随机事件,简称事件,常用A,B,C等表示.在每次试验中,当这一事件发生时,这一子集中的样本点必出现其中一个;反之,当这一子集中的一个样本点出现时,这一事件必然发生.
续表
必然事件
样本空间Ω是其自身的子集,因此Ω也是一个事件;又因为它包含所有的样本点,每次试验无论哪个样本点ω出现,Ω都必然发生,因此称Ω为必然事件.
不可能事件
空集∅也是Ω的一个子集,可以看作一个事件;由于它不包含任何样本点,它在每次试验中都不会发生,故称∅为不可能事件.
知识点二 随机事件的运算
[问题] 一粒骰子掷一次,记事件C={出现的点数为偶数},事件D={出现的点数小于3},当事件C,D都发生时,掷出的点数是多少?事件C,D至少有一个发生时呢?
答:事件C,D都发生,即掷出的点数为偶数且小于3,故此时掷出的点数为2.事件C,D至少有一个发生,掷出的点数可以是1,2,4,6.
►知识填空
事件的运算
定义
图形表示
符号表示
交事件
由事件A与事件B都发生所构成的事件,称为事件A与事件B的交事件(或积事件).
A∩B(或AB)
并事件
由事件A与事件B至少有一个发生所构成的事件,称为事件A与事件B的并事件(或和事件).
A∪B或(A+B)
知识点三 互斥事件与对立事件
[问题] 一粒骰子掷一次,事件E={出现的点数为3},事件F={出现的点数大于3},事件G={出现的点数小于4},则事件E与F能够同时发生吗?事件G与F能够同时发生吗?事件G与F可能都不发生吗?
答:事件E与F不能同时发生,事件G与F不能同时发生,但二者必有一个发生.
►知识填空
事件的运算
定义
图形表示
符号表示
互斥事件
不能同时发生的两个事件A与B(A∩B=∅)称为互斥事件.它可以理解为A,B同时发生这一事件是不可能事件.
A∩B=∅.
对立事件
若A与B互斥(A∩B=∅),且A∪B=Ω,则称事件A与B互为对立事件,事件A的对立事件记作.
A∩B=∅且A∪B=Ω.
[自主检验]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)件A∩B是由事件A与事件B所有的样本点构成的集合.( )
(2)互斥事件一定对立.( )
(3)对立事件一定互斥.( )
答案:(1)× (2)× (3)√
2.(多选)下列事件不是随机事件的是( )
A.从分别标有1,2,3,4的4个乒乓球中任取一个,得到1号球
B.在标准大气压下,水加热到60 ℃时会沸腾
C.对顶角相等
D.同时掷两枚硬币,落地后都是反面向上
解析:选BC AD是随机事件,B是不可能事件,C是必然事件.
3.抛掷一枚骰子,“向上的点数是1或2”为事件A,“向上的点数是2或3”为事件B,则( )
A.A⊆B
B.A=B
C.A+B表示向上的点数是1或2或3
D.AB表示向上的点数是1或2或3
答案:C
4.从100个同类产品中(其中2个次品)任取3个.
①三个正品;②两个正品,一个次品;③一个正品,两个次品;④三个次品;⑤至少一个次品;⑥至少一个正品.
其中必然事件是________,不可能事件是________,随机事件是________.
答案:⑥ ④ ①②③⑤
题型一 事件类型的判断
[例 1] 判断下列事件哪些是必然事件,哪些是不可能事件,哪些是随机事件.
①“抛一石块,下落”;
②“在标准大气压下且温度低于0 ℃时,冰融化”;
③“某人射击一次,中靶”;
④“如果a>b,那么a-b>0”;
⑤“掷一枚硬币,出现正面”;
⑥“导体通电后,发热”;
⑦“从分别标有号数1,2,3,4,5的5张标签中任取一张,得到4号签”;
⑧“某电话机在1分钟内收到2次呼叫”;
⑨“没有水分,种子能发芽”;
⑩“在常温下,焊锡熔化”.
解:事件①④⑥是必然事件;事件②⑨⑩是不可能事件;事件③⑤⑦⑧是随机事件.
对事件类型判断的两个关键点
(1)条件:在一定条件下事件发生与否是与条件相对而言的,没有条件,无法判断事件是否发生.
(2)结果发生与否:若一定发生的,则为必然事件;一定不发生的,则为不可能事件;若不确定发生与否,则称其为随机事件.
(多选)下列事件是随机事件的是( )
A.东边日出西边雨
B.下雪不冷化雪冷
C.春霜不出三日雨
D.梅子黄时日日晴
解析:选ACD B是必然事件,ACD是随机事件.
题型二 事件关系的判断
[例 2] 从40张扑克牌(红桃、黑桃、方块、梅花,点数从1~10各10张)中,任取一张.
(1)“抽出红桃”与“抽出黑桃”;
(2)“抽出红色牌”与“抽出黑色牌”;
(3)“抽出的牌点数为5的倍数”与“抽出的牌点数大于9”.
判断上面给出的每对事件是否为互斥事件,是否为对立事件,并说明理由.
解:(1)是互斥事件,不是对立事件.
理由是:从40张扑克牌中任意抽取1张,“抽出红桃”和“抽出黑桃”是不可能同时发生的,所以是互斥事件.同时,不能保证其中必有一个发生,这是由于还可能抽出“方块”或者“梅花”,因此,二者不是对立事件.
(2)既是互斥事件,又是对立事件.
理由是:从40张扑克牌中,任意抽取1张,“抽出红色牌”与“抽出黑色牌”,两个事件不可能同时发生,但其中必有一个发生,所以它们既是互斥事件,又是对立事件.
(3)不是互斥事件,当然不可能是对立事件.
理由是:从40张扑克牌中任意抽取1张,“抽出的牌点数为5的倍数”与“抽出的牌点数大于9”这两个事件可能同时发生,如抽得牌点数为10,因此,二者不是互斥事件,当然不可能是对立事件.
要判断两个事件是不是互斥事件,只需要分别找出各个事件包含的所有结果,看它们之间能不能同时发生.在互斥的前提下,看两个事件的并事件是否为必然事件,从而可判断是否为对立事件.
一个均匀正方体玩具的各个面上分别标有数字1,2,3,4,5,6.将这个玩具向上抛掷1次,设事件A表示向上的一面出现奇数点,事件B表示向上的一面出现的点数不超过3,事件C表示向上的一面出现的点数不小于4,则下列结论正确的序号为________.
①A与B是互斥而非对立事件;
②A与B是对立事件;
③B与C是互斥而非对立事件;
④B与C是对立事件.
解析:一个均匀正方体玩具的各个面上分别标有数字1,2,3,4,5,6.将这个玩具向上抛掷1次,所得到的基本事件有6种:得到的点数为1点,得到的点数为2点,得到的点数为3点,得到的点数为4点,得到的点数为5点,得到的点数为6点.
事件A包含的结果有得到的点数为1点,得到的点数为3点,得到的点数为5点,
事件B包含的结果有得到的点数为1点,得到的点数为2点,得到的点数为3点,
事件C包含的结果有得到的点数为4点,得到的点数为5点,得到的点数为6点,所以B与C是对立事件.
答案:④
题型三 事件运算的综合问题
[例 3] 在试验“连续抛掷一枚均匀的骰子2次,观察每次出现的点数”中,事件A表示随机事件“第一次掷出1点”;事件Aj表示随机事件“第一次掷出1点,第二次掷出j点”;事件B表示随机事件“2次掷出的点数之和为6”;事件C表示随机事件“第二次掷出的点数比第一次的大3”.
(1)试用样本点表示事件A∩B与A∪B;
(2)试判断事件A与B,A与C,B与C是否为互斥事件;
(3)试用事件Aj表示随机事件A.
解:依题意可知样本空间为
Ω=
(1)因为事件A表示随机事件“第一次掷出1点”,
所以A={(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6)}.
因为事件B表示随机事件“2次掷出的点数之和为6”,所以B={(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1)}.
所以A∩B={(1,5)},A∪B={(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1)}.
(2)因为事件C表示随机事件“第二次掷出的点数比第一次的大3”,所以C={(1,4),(2,5),(3,6)}.
因为A∩B={(1,5)}≠∅,A∩C={(1,4)}≠∅,B∩C=∅,所以事件A与事件B,事件A与事件C不是互斥事件,事件B与事件C是互斥事件.
(3)因为事件Aj表示随机事件“第一次掷出1点,第二次掷出j点”,所以A1={(1,1)},A2={(1,2)},A3={(1,3)},A4={(1,4)},A5={(1,5)},A6={(1,6)},
所以A=A1∪A2∪A3∪A4∪A5∪A6.
事件间运算方法
(1)利用事件间运算的定义.列出同一条件下的试验所有可能出现的结果,分析并利用这些结果进行事件间的运算.
(2)利用Venn图.借助集合间运算的思想,分析同一条件下的试验所有可能出现的结果,把这些结果在图中列出,进行运算.
盒子里有6个红球,4个白球,现从中任取3个球,设事件A={3个球中有一个红球,两个白球),事件B={3个球中两个红球,一个白球),事件C={3个球中至少有一个红球},事件D={3个球中既有红球又有白球}.
(1)事件D与A,B是什么样的运算关系;
(2)事件C与A的交事件是什么事件.
解:(1)对于事件D,可能的结果为1个红球2个白球,或2个红球1个白球,故D=A∪B.
(2)对于事件C,可能的结果为1个红球2个白球,2个红球1个白球,或3个红球,故C∩A=A.
[课堂小结]
1.辨析随机事件、必然事件、不可能事件时要注意看清条件,在给定的条件下判断是一定发生(必然事件),还是不一定发生(随机事件),还是一定不发生(不可能事件).
2.互斥事件和对立事件都是针对两个事件而言的,它们两者之间既有区别又有联系,在一次试验中,两个互斥事件有可能都不发生,也可能有一个发生,但不可能两个都发生;而两个对立事件必有一个发生,但是不可能两个事件同时发生,也不可能两个事件都不发生.所以两个事件互斥,它们未必对立;反之两个事件对立,它们一定互斥.
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