内容正文:
§2 古典概型
§2.1 古典概型
学习目标
素养要求
1.理解古典概型的特征和计算公式,会判断古典概型.
2.会求古典概型中事件的概率.
1.通过学习古典概型等概念,培养数学抽象的核心素养.
2.通过计算古典概型的概率,提升数学运算的核心素养.
[自主梳理]
知识点 古典概型
[问题1] “在区间[0,10]上任取一个数,这个数恰为5的概率是多少?”这个概率模型属于古典概型吗?
答:不属于.因为在区间[0,10]上任取一个数,其试验结果有无限个,故其基本事件有无限个,所以不是古典概型.
[问题2] 若一次试验的结果所包含的基本事件的个数为有限个,则该试验符合古典概型吗?
答:_不一定符合.还必须满足每个基本事件出现的可能性相等才符合古典概型.
►知识填空
1.随机事件的概率
对于一个随机事件A,我们通常用一个P(A)(0≤P(A)≤1)来表示该事件发生的可能性的大小,这个数就称为随机事件A的概率.概率度量了随机事件发生的可能性的大小,是对随机事件统计规律性的数量刻画.
2.古典概型
定义
若试验E具有如下特征:
(1)有限性:试验E的样本空间Ω的样本点总数有限;
(2)等可能性:每次试验中,样本空间Ω的各个样本点出现的可能性相等.则称这样的试验模型为古典概率模型,简称古典概型
概率
公式
对古典概型来说,如果样本空间Ω包含的样本点总数为n,随机事件A包含的样本点个数为m,那么事件A发生的概率为P(A)==
[自主检验]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)古典概型的有限性是指样本空间Ω为有限样本空间.( )
(2)一次试验中样本点总数只有有限个,则这个试验是古典概型.( )
(3)种一粒种子它可能发芽,也可能不发芽是古典概型.( )
(4)用古典概型的概率公式可求“在线段[0,5]上任取一点,此点小于2”的概率.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
2.某校高二年级的学生要从音乐、美术、体育三门课程中任选两门学习,则所有可能的结果共有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
答案:B
3.甲、乙、丙三名同学站成一排,甲站在中间的概率是( )
A. B. C. D.
答案:C
4.在1,2,3,4四个数中,可重复地选取两个数,其中一个数是另一个数的2倍的概率是________.
解析:可重复地选取两个数共有16个样本点,其中一个数是另一个数的2倍的有(1,2),(2,1),(2,4),(4,2),共4个样本点,故所求的概率为=.
答案:
题型一 古典概型的判断
[例 1] (多选)下列概率模型中为古典概型的是( )
A.从区间[1,5]内任意取出一个数,求取到2的概率
B.从1到30的所有整数中任意取出一个数,求取到的数是5的倍数的概率
C.同时掷两颗骰子,求向上的点数都是偶数的概率
D.向上抛掷一枚不均匀的旧硬币,求正面朝上的概率
解析:选BC 根据古典概型的特征进行考虑,A中样本点有无限多个,因此不属于古典概型.D中硬币不均匀,则“正面朝上”“反面朝上”出现的可能性不相等,不是古典概型.BC中样本点总数是有限的,且每个数取到的可能性相等,故为古典概型.
古典概型的判断方法
判断一个试验是不是古典概型要抓住两点:一是有限性;二是等可能性.
下列实验是古典概型的是( )
A.任意抛掷两枚骰子,所得点数之和作为样本点
B.求任意的一个正整数平方的个位数字是1的概率,将取出的正整数作为样本点
C.从甲地到乙地共n条路线,求某人正好选中最短路线的概率
D.抛掷一枚均匀硬币首次出现正面为止
解析:选C A项中由于点数的和出现的可能性不相等,故A不是;B项中的样本空间是无限的,故B不是;C项满足古典概型的有限性和等可能性,故C是;D项中样本空间不是有限个,各个样本点的发生也不具有等可能性,故D不是.
题型二 样本点的列举
[例 2] 求出下列各试验的样本空间Ω,并指出其样本点的总数.
(1)从字母a,b,c中任意取出两个字母的试验;
(2)从装有形状、大小完全一样且分别标有1,2,3,4,5号的5个球的袋中任意取出两个球的试验.
解析:(1)从三个字母中任取两个字母的样本空间为Ω={ab,ac,bc},样本点的总数为3.
(2)从袋中取两个球的样本空间为:
Ω={球1和球2,球1和球3,球1和球4,球1和球5,球2和球3,球2和球4,球2和球5,球3和球4,球3和球5,球4和球5},样本点的总数为10.
样本点常用的三种列举方法
(1)直接列举法:适合于较为简单的试验的题目.
(2)列表法:将样本点用表格的方式表示出来,通过表格可以弄清样本点的总数,以及要求的事件所包含的样本点数.列表法适用于较简单的试验的题目.
(3)树状图法:使用树状的图形把样本点列举出来的一种方法,树状图法便于分析样本点间的结构关系,对于较复杂的问题,可以作为一种分析问题的主要手段,树状图法适用于较复杂的试验的题目.
1.先后抛掷3枚均匀的壹角,伍角,壹元硬币,则试验的样本点的总数为________.
解析:因为抛掷壹角,伍角,壹元硬币时,各自都会出现正面和反面2种情况,所以一共可能出现的结果有8种.可列表为:
硬币种类
试验结果(共8种)
壹角
正
正
正
正
反
反
反
反
伍角
正
反
正
反
正
反
正
反
壹元
正
反
反
正
正
反
反
正
所以试验样本点总数为8.
答案:8
2.口袋中有2个白球和2个黑球,这4个球除颜色外完全相同,4个人按顺序依次从中摸出一球,则第二个人摸到黑球含________个样本点.
解析:把2个白球和2个黑球分别编号为1,2,3,4,所有可能结果如树状图所示,共24个样本点.
第二个人摸到黑球含12个样本点.
答案:12
题型三 利用古典概型公式求概率
[例 3] 一个口袋内装有大小相等的1个白球和已编有不同号码的3个黑球,从中摸出2个球.求:
(1)样本空间的样本点的总数;
(2)事件“摸出2个黑球”包含的样本点的个数;
(3)摸出2个黑球的概率.
解:由于4个球的大小相等,摸出每个球的可能性是均等的,所以是古典概型.
(1)将黑球编号为黑1,黑2,黑3,从装有4个球的口袋内摸出2个球,
样本空间Ω={(黑1,黑2),(黑1,黑3),(黑1,白),(黑2,黑3),(黑2,白),(黑3,白)},其中共有6个样本点.
(2)事件“摸出2个黑球”={(黑1,黑2),(黑2,黑3),(黑1,黑3)},共3个样本点.
(3)样本点总数n=6,事件“摸出两个黑球”包含的样本点个数m=3,故P==,即摸出2个黑球的概率为.
求解古典概型的概率“四步”法
1.生物实验室有5只兔子,其中只有3只测量过某项指标.若从这5只兔子中随机取出3只,则恰有2只测量过该指标的概率为( )
A. B.
C. D.
答案:B
2.先后抛掷两枚大小相同的骰子.
(1)求点数之和出现7点的概率;
(2)求出现两个4点的概率;
(3)求点数之和能被3整除的概率.
解:如下图所示,从图中容易看出样本点与所描点一一对应,共36种.
(1)记“点数之和出现7点”为事件A,从图中可以看出,事件A包含的样本点共6个:(6,1),(5,2),(4,3),(3,4),(2,5),(1,6).
故P(A)==.
(2)记“出现两个4点”为事件B,从图中可以看出,事件B包含的样本点只有1个,即(4,4).故P(B)=.
(3)记“点数之和能被3整除”为事件C,则事件C包含的样本点共12个:(1,2),(2,1),(1,5),(5,1),(2,4),(4,2),(3,3),(3,6),(6,3),(4,5),(5,4),(6,6).
故P(C)==.
[课堂小结]
古典概型是一种最基本的概型,也是学习其他概型的基础,这也是我们在学习、生活中经常遇到的题型.解题时要紧紧抓住古典概型的两个基本特征,即有限性和等可能性.在用古典概型求概率时,要选择合适的方式表示样本点及样本空间,以使得基本事件具有等可能性,并且使所考察的事件能表示为样本空间的子集.
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$