内容正文:
25.3 用频率估计概率
学习目标:学会用频率估计概率并解决实际问题.
学习重点:用频率估计概率.
学习难点:理解用频率估计概率的合理性和必要性.
问题1.抛掷一枚质地均匀的硬币,硬币落地后,会出现哪些可能的情况呢?
出现“正面朝上”和“反面朝上”两种情况.
问题引入
问题2.它们的概率分别是多少呢?
都是0.5.
3.什么叫频数?频率?如何求频率?
频数表示某一对象出现的次数;
频率是某一对象的频数与总次数的比值,
它们都反映了各个对象出现的频繁程度.
抛掷一枚硬币,“正面向上”的概率为 0.5.
这是否意味着:
“抛掷 2 次,1 次正面向上”?
“抛掷 50 次,25 次正面向上”?
我们不妨用试验进行检验.
探究新知
抛掷一枚硬币 50 次,统计“正面向上”出现的频数,计算频率,填写表格,思考.
活动成员分工:
1号成员 抛掷硬币,约达 1 臂高度,接住落下的
硬币,报告试验结果;
2号成员 用画记法记录试验结果;
3号成员 监督,尽可能保证每次试验条件相同,
确保试验的随机性,填写表格.
全班同学分成若干小组,同时进行试验.
活动1:考察频率与概率是否相同?
活动:
逐步累加各小组试验获得的“正面向上”的频数,求频率,用Excel表格生成频率的折线图,观察、思考.
任务1:观察随着重复试验次数的增加,“正面向上”的频率的变化趋势是什么?
任务
我们发现频率具有随机性,我们班得到的数据“正面向上”的频率在0.5附近摆动,随着试验次数的增加,频率呈现出了稳定于0.5的情形,其他班的数据也具有这样的规律吗?我们来看一看。
第一组50 次试验“正面向上”的频率
0
10
20
30
40
20
任务2:观察随着重复试验次数的增加,“正面向上”的频率的变化趋势是什么?
0
60
70
80
90
100
任务2:观察随着重复试验次数的增加,“正面向上”的频率的变化趋势是什么?
累加第一、二组各50 次试验“正面向上”的频率
试验探究
思考:随着抛掷次数的增加,“正面向上”的频率的变化趋势是什么?
可以发现,在重复抛掷一枚硬币,“正面向上”的频率在 附近摆动.
一般的,随着抛掷次数的增加,频率呈现出一定的稳定性:在 附近摆动的幅度会越来越小.
这时,我们称“正面向上”的频率稳定于. 它与前面用列举法得出的“正面向上”的概率是同一个数值.
10
试验探究
下表是历史上一些数学家所做的掷硬币的试验数据,这些数据你发现了什么?
试验者 抛掷次 “正面向上”
次数 “正面向上”
频率
棣莫弗
布丰
费勒
皮尔逊
皮尔逊
11
试验探究
在抛掷一枚硬币时,结果不是“正面向上”,就是“反面向上”.
因此,从上面的试验中也能得到相应的“反面向上”的频率.
当“正面向上”的频率稳定于 时,“反面向上”的频率也稳定于. 它也与前面用列举法得出的“反面向上”的概率是同一个数值.
下表是历史上一些数学家所做的掷硬币的试验数据,这些数据你发现了什么?
12
转动转盘的次数n 100 150 200 500 800 1 000
落在“铅笔”的次数m 68 111 136 345 546 701
落在“铅笔”的频率
(2) 请估计,当n很大时,频率将会接近多少?
(3) 转动该转盘一次,获得铅笔的概率约是多少?
(4) 在该转盘中,标有“铅笔”区域的扇形的圆心角大约是多少?(精确到1°)
(1) 计算并完成表格:
0.68
0.74
0.68
0.69
0.6825
0.701
0.69
0.69
0.69×360°≈248°
(1)试验的次数越多,所得的频率越能反映概率的大小;
(2)频数分布表、扇形图、条形图、直方图都能较好地反映频数、频率的分布情况,我们可以利用它们所提供的信息估计概率.
1. 某人把50粒黄豆染色后与一袋黄豆充分混匀,接着抓出100粒黄豆,进行大量试验后,被抓出染色黄豆的频率是0.03,则这袋黄豆原来有多少粒?
活动4
2. 你能估算一粒小米的重量吗?
根据估计的概率可以知道,在 10 000 kg 柑橘中完好柑橘的质量为
10 000×0.9=9 000 (kg).
完好柑橘的实际成本为 (元/kg)
设每千克柑橘的售价为 x元,则(x-2.22)×9 000=5 000.
解得x≈2.8(元).
因此,出售柑橘时,每千克定价大约2.8元可获利润5 000元.
合 作 探 究
1.判断正误
(1)连续掷一枚质地均匀的硬币10次,结果10次全部是正面,则正面向上的概率是1;
(2)小明掷硬币10 000次,则正面向上的频率在0.5附近;
(3)设一大批灯泡的次品率为0.01,那么从中抽取1 000只灯泡,一定有10只次品.
×
√
×
随 堂 练 习
2.关于频率和概率的关系,下列说法正确的是( )
A. 频率等同于概率
B. 当试验次数很大时,频率稳定在概率附近
C. 当试验次数很大时,概率稳定在频率附近
D. 试验得到的频率与概率不可能相同
解:A. 只能用频率估计概率;B. 正确;C. 概率是定值;D. 可以相同,如“抛硬币试验”,可得到正面向上的频率为0.5,与概率相同.
B
随 堂 练 习
$$