内容正文:
25.3用频率估计概率(第1课时)(导学案)(解析版)
(1)理解用频率来估计概率,进一步理解概率与频率之间的联系与区别,培养学生根据频率集中趋势估计概率的能力。
(2)选择生活中的实例,加强对概率的认识,突出用频率的集中趋势估计概率的思想,体现数学与生活的紧密联系,渗透转化和估算的思想方法.
(3)利用生活实例,介绍数学史,激发学生学习数学的热情和兴趣。结合试验的随机性和规律性,让学生理解试验频率和理论概率的关系。
重点:体会用频率估计概率的必要性和合理性。学会依据问题特点,用频率来估计事件发生的概率。
难点:理解频率与概率的关系,用频率估计概率解决实际问题。
第一环节 自主学习
温故知新:
复习:1.一般地,如果在一次试验中,有n种可能的结果,并且它们发生的可能性都相等,事件A包含其中的m种结果,那么事件A发生的概率。
2. 如果可能出现的结果只有有限个,且各种结果出现的可能性大小相等,这样问题随机事件发生的概率我们可以用列表法、树状图法列举求出。
【学法指导】
自研课本P142-144页内容
探究点1 用频率估计概率
问题:抛掷一枚质地均匀的硬币时,“正面向上”和“反面向上”发生的可能性相等,这两个随机事件发生的概率都是0.5.这是否意味着抛掷一枚硬币100次时,就会有50次“正面向上”和50次“反面向上”呢?不妨用试验进行检验。
试验:把全班同学分成10组,每组同学抛掷一枚硬币50次,整理同学们获得的试验数据,并完成下表。
第1组的数据填在第1列,第1,2组的数据之和填在第2列……10个组的数据之和填在第10列。如果在抛掷硬币n次时,出现m次“正面向上”,则称比值为“正面向上”的频率.
抛掷次数n
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
“正面向上”的频数m
“正面向上”的频率
学生将试验数据进行收集、整理、描述与分析,得出硬币出现“正面向上”和“反面向上”的频率的规律
数学史介绍:历史上,有些人曾做过成千上万次抛掷硬币的试验,其中一些试验结果
试验者
抛掷次数n
“正面向上”的频数m
“正面向上”的频率
棣莫弗
2048
1061
0.518
布丰
4040
2048
0.5069
费勒
10000
4979
0.4979
皮尔逊
12000
6019
0.5016
皮尔逊
24000
12012
0.5005
从以上试验说明频率稳定性,说明随机事件发生的可能性大小是随机事件本身固有的规律。频率的稳定性不仅被实践不断证明,而且瑞士数学家雅各布·伯努利以定理的形式给予了严格的证明。
1.硬币出现“正面向上”和“反面向上”的频率有什么规律?
学生根据自己试验得到的数据以及表中数据,可能发现“正面向上”的频率在0.5左右波动,且随着抛掷次数的增加,似乎有越来越近的趋势。
归纳:实际上,从长期实践中,人们观察到,对一般的随机事件,在做大量重复试验时,随着试验次数的增加,一个事件出现的频率,总在一个固定数的附近摆动,显示出一定的稳定性。因此,我们可以通过大量的重复试验,用一个随机事件发生的频率去估计它的概率。
用频率估计概率,虽然不像列举法能确切地计算出随机事件的概率,但由于不受“各种结果出现的可能性相等”的条件限制,使得可求概率的随机事件的范围扩大。
2.抛掷一枚图钉或一枚质地不均匀的骰子,能否用列举法求“针尖朝上”或“出现6点”的概率?为什么?
不能用列举法求“针尖朝上”或“出现6点”的概率,运用列举法的前提是:事件发生的可能性相等,抛掷一枚图钉或一枚质地不均匀的骰子,中“针尖朝上”或“出现6点”不是等可能事件。
3.上面的不等可能事件,我们可以用什么方法来估计它的概率?
可以通过大量重复试验估计出它们的概率。
4.从抛掷硬币的试验你可以得出什么规律?
从抛掷硬币的试验还可以发现,“正面向上”的概率是0.5,连续掷2次,结果不一定是“正面向上”和“反面向上”各1次;连续抛掷100次,结果也不一定是“正面向上”和“反面向上”各50次。也就是说,概率是0.5并不能保证掷 2n 次硬币一定恰好有n次“正面向上”,只是当n越来越大时,正面向上的频率会越来越稳定于0.5.可见,概率是针对大量重复试验而言的,大量重复试验反映的规律并非在每一次试验中都发生。
自研课本P142-144页内容
典型例题
例1 利用六张编号为1,2,3,4,5,6的扑克牌进行频率估计概率的试验,小张统计了某一结果出现的频率,绘出的统计图如图所示,则符合这一结果的试验可能是( )
A.抽中的扑克牌编号是3的倍数的概率 B.抽中的扑克牌编号是奇数的概率
C.抽中的扑克牌的编号是6的概率 D.抽中的扑克牌的编号大于3的概率
【分析】本题考查了频率估计概率,理解当试验的次数较多时,频率稳定在某一固定值附近,这个固定值即为概率是解题的关键.计算出各个选项中事件的概率,根据概率和统计图进行对比即可.
【详解】解:由图可知,结果出现的频率稳定在之间,
A、抽中的扑克牌编号是3的倍数的概率为,符合试验的结果;
B、抽中的扑克牌编号是奇数的概率为,不符合试验的结果;
C、抽中的扑克牌的编号是6的概率为,不符合试验的结果;
D、抽中的扑克牌编号大于3的概率为,不符合试验的结果.
故选:A
例2 在一个不透明的口袋中,放置4个黄球和n个蓝球,这些小球除颜色外其余均相同,并且统计了蓝球出现的频率(如图所示),则n的值最可能是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【分析】本题考查的是利用频率估计概率,已知概率求数量;本题先判断摸到蓝球的概率为,分式方程的解法,再利用概率公式计算即可.
【详解】解:由频率分布图可知,当实验的次数逐渐增大时,因此摸到蓝球的概率为,
∴,解得,
经检验,是原方程的解,
因此n最可能有6.
故选:C.
第二环节 合作探究
问题:抛掷一枚质地均匀的硬币时,“正面向上”和“反面向上”发生的可能性相等,这两个随机事件发生的概率都是0.5.这是否意味着抛掷一枚硬币100次时,就会有50次“正面向上”和50次“反面向上”呢?不妨用试验进行检验。
1.讨论硬币出现“正面向上”和“反面向上”的频率有什么规律?
2.讨论抛掷一枚图钉或一枚质地不均匀的骰子,能否用列举法求“针尖朝上”或“出现6点”的概率?为什么?上面的不等可能事件,我们可以用什么方法来估计它的概率?
3.讨论从抛掷硬币的试验你可以得出什么规律?
4.合作探究提升:1.为美化校园环境,特考察了一批牡丹移植的成活率,对本市牡丹移植成活的情况进行了调查统计,并绘制了如图所示的统计图.
(1)牡丹成活的频率稳定在________附近,估计成活概率为________(精确到0.01)
(2)该校规划共需成活190株牡丹,估计购买多少株?
【详解】(1)解:由图可知,牡丹成活的频率稳定在0.95附近,估计成活概率为0.95.
故答案为:0.95,0.95;
(2)(株),
答:估计购买200株.
课本练习
1.下表记录了一名球员在罚球线上投篮的结果.
投篮次数n
50
100
150
200
250
300
500
投中次数m
28
60
78
104
123
152
251
投中频率m/n
(1)计算投中频率(结果保留小数点后两位);
(2)这名球员投篮一次,投中的概率约是多少(结果保留小数点后一位)?
2.用前面抛掷硬币的试验方法,全班同学分组做掷骰子的试验,估计掷一次骰子时“点数是1”的概率
答案:1.(1) 0.56,0.60,0.52,0.52,0.49,0.51,0.50.(2) 0.5.2.(略).
1.(2025·安庆校考)在一个不透明的盒子里装有若干个白球和18个红球,这些球除颜色不同外其余均相同,每次从盒子里摸出一个球记录下颜色后再放回,经过多次重复试验,发现摸到红球的频率稳定在左右,请你估计盒子里白球的个数。
【详解】解:
答:盒子里白球的个数为个。
2.(2025·陕西西安九年级统考期中)在一个不透明的袋子里装有红球和黄球共个,这些球除颜色外都相同,小明每次摸球前先将袋子中的球摇匀,随机摸出一个球记下颜色后再放回袋子中,通过大量重复试验后发现,摸出红球的频率稳定在左右,请估计袋子中黄球的个数。
【详解】解:设袋子中黄球的个数为个,由题意,得,解得,
袋子中黄球的个数为个。
3.(2023下·陕西榆林校考)一粒木质中国象棋子“帅”,它的正面雕刻一个“帅”字,它的反面是平滑的.将它从一定高度抛掷,落地反弹后可能是“帅”字面朝上,也可能是“帅”字面朝下.由于棋子的两面不均匀,为了估计“帅”字面朝上的概率,某试验小组做了棋子抛掷试验,试验数据如下表:
试验次数
“帅”字面朝上的频数
“帅”字面朝上的频率
(1)求出上表中数据和的值;
(2)根据表格,请你估计将它从一定高度抛掷,落地反弹后“帅”字面朝上的概率是多少?(保留两位小数)
【详解】(1)解:;。
(2)
解:估计落地反弹后“帅”字面朝上的概率是
对一般的随机事件,在做大量重复试验时,随着试验次数的增加,一个事件出现的频率,总在一个固定数的附近摆动,显示出一定的稳定性。我们可以通过大量的重复试验,用一个随机事件发生的频率去估计它的概率。用频率估计概率,虽然不像列举法能确切地计算出随机事件的概率,由于不受“各种结果出现的可能性相等”的条件限制,使得可求概率的随机事件的范围扩大。
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25.3用频率估计概率(第1课时)(导学案)(原卷版)
(1)理解用频率来估计概率,进一步理解概率与频率之间的联系与区别,培养学生根据频率集中趋势估计概率的能力。
(2)选择生活中的实例,加强对概率的认识,突出用频率的集中趋势估计概率的思想,体现数学与生活的紧密联系,渗透转化和估算的思想方法.
(3)利用生活实例,介绍数学史,激发学生学习数学的热情和兴趣。结合试验的随机性和规律性,让学生理解试验频率和理论概率的关系。
重点:体会用频率估计概率的必要性和合理性。学会依据问题特点,用频率来估计事件发生的概率。
难点:理解频率与概率的关系,用频率估计概率解决实际问题。
第一环节 自主学习
温故知新:
复习:1.一般地,如果在一次试验中,有n种可能的结果,并且它们发生的 ,事件A包含其中的m种结果,那么事件A发生的概率 。
2. 如果可能出现的结果只有 ,且各种结果出现的 ,这样问题随机事件发生的概率我们可以用 、 法列举求出。
【学法指导】
自研课本P142-144页内容
探究点1 用频率估计概率
问题:抛掷一枚质地均匀的硬币时,“正面向上”和“反面向上”发生的可能性相等,这两个随机事件发生的概率都是0.5.这是否意味着抛掷一枚硬币100次时,就会有50次“正面向上”和50次“反面向上”呢?不妨用试验进行检验。
试验:把全班同学分成10组,每组同学抛掷一枚硬币50次,整理同学们获得的试验数据,并完成下表。
第1组的数据填在第1列,第1,2组的数据之和填在第2列……10个组的数据之和填在第10列。如果在抛掷硬币n次时,出现m次“正面向上”,则称比值为“正面向上”的频率.
抛掷次数n
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
“正面向上”的频数m
“正面向上”的频率
学生将试验数据进行收集、整理、描述与分析,得出硬币出现“正面向上”和“反面向上”的频率的规律
数学史介绍:历史上,有些人曾做过成千上万次抛掷硬币的试验,其中一些试验结果
试验者
抛掷次数n
“正面向上”的频数m
“正面向上”的频率
棣莫弗
2048
1061
0.518
布丰
4040
2048
0.5069
费勒
10000
4979
0.4979
皮尔逊
12000
6019
0.5016
皮尔逊
24000
12012
0.5005
从以上试验说明频率稳定性,说明随机事件发生的可能性大小是随机事件本身固有的规律。频率的稳定性不仅被实践不断证明,而且瑞士数学家雅各布·伯努利以定理的形式给予了严格的证明。
1.硬币出现“正面向上”和“反面向上”的频率有什么规律?
归纳:实际上,从长期实践中,人们观察到,对一般的随机事件,在做大量重复试验时,随着试验次数的增加,一个事件出现的频率,总在一个固定数的附近摆动,显示出一定的稳定性。因此,我们可以通过大量的重复试验,用一个随机事件发生的频率去估计它的概率。
用频率估计概率,虽然不像列举法能确切地计算出随机事件的概率,但由于不受“各种结果出现的可能性相等”的条件限制,使得可求概率的随机事件的范围扩大。
2.抛掷一枚图钉或一枚质地不均匀的骰子,能否用列举法求“针尖朝上”或“出现6点”的概率?为什么?
3.上面的不等可能事件,我们可以用什么方法来估计它的概率?
4.从抛掷硬币的试验你可以得出什么规律?
自研课本P142-144页内容
典型例题
例1 利用六张编号为1,2,3,4,5,6的扑克牌进行频率估计概率的试验,小张统计了某一结果出现的频率,绘出的统计图如图所示,则符合这一结果的试验可能是( )
A.抽中的扑克牌编号是3的倍数的概率 B.抽中的扑克牌编号是奇数的概率
C.抽中的扑克牌的编号是6的概率 D.抽中的扑克牌的编号大于3的概率
例2 在一个不透明的口袋中,放置4个黄球和n个蓝球,这些小球除颜色外其余均相同,并且统计了蓝球出现的频率(如图所示),则n的值最可能是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
第二环节 合作探究
问题:抛掷一枚质地均匀的硬币时,“正面向上”和“反面向上”发生的可能性相等,这两个随机事件发生的概率都是0.5.这是否意味着抛掷一枚硬币100次时,就会有50次“正面向上”和50次“反面向上”呢?不妨用试验进行检验。
1.讨论硬币出现“正面向上”和“反面向上”的频率有什么规律?
2.讨论抛掷一枚图钉或一枚质地不均匀的骰子,能否用列举法求“针尖朝上”或“出现6点”的概率?为什么?上面的不等可能事件,我们可以用什么方法来估计它的概率?
3.讨论从抛掷硬币的试验你可以得出什么规律?
4.合作探究提升:1.为美化校园环境,特考察了一批牡丹移植的成活率,对本市牡丹移植成活的情况进行了调查统计,并绘制了如图所示的统计图.
(1)牡丹成活的频率稳定在________附近,估计成活概率为________(精确到0.01)
(2)该校规划共需成活190株牡丹,估计购买多少株?
课本练习
1.下表记录了一名球员在罚球线上投篮的结果.
投篮次数n
50
100
150
200
250
300
500
投中次数m
28
60
78
104
123
152
251
投中频率m/n
(1)计算投中频率(结果保留小数点后两位);
(2)这名球员投篮一次,投中的概率约是多少(结果保留小数点后一位)?
2.用前面抛掷硬币的试验方法,全班同学分组做掷骰子的试验,估计掷一次骰子时“点数是1”的概率
1.(2025·安庆校考)在一个不透明的盒子里装有若干个白球和18个红球,这些球除颜色不同外其余均相同,每次从盒子里摸出一个球记录下颜色后再放回,经过多次重复试验,发现摸到红球的频率稳定在左右,请你估计盒子里白球的个数。
2.(2025·陕西西安九年级统考期中)在一个不透明的袋子里装有红球和黄球共个,这些球除颜色外都相同,小明每次摸球前先将袋子中的球摇匀,随机摸出一个球记下颜色后再放回袋子中,通过大量重复试验后发现,摸出红球的频率稳定在左右,请估计袋子中黄球的个数。
3.(2023下·陕西榆林校考)一粒木质中国象棋子“帅”,它的正面雕刻一个“帅”字,它的反面是平滑的.将它从一定高度抛掷,落地反弹后可能是“帅”字面朝上,也可能是“帅”字面朝下.由于棋子的两面不均匀,为了估计“帅”字面朝上的概率,某试验小组做了棋子抛掷试验,试验数据如下表:
试验次数
“帅”字面朝上的频数
“帅”字面朝上的频率
(1)求出上表中数据和的值;
(2)根据表格,请你估计将它从一定高度抛掷,落地反弹后“帅”字面朝上的概率是多少?(保留两位小数)
对一般的随机事件,在做大量重复试验时,随着试验次数的增加,一个事件出现的频率,总在 的 ,显示出 。我们可以通过大量的重复试验,用 去估计它的概率。用频率估计概率,虽然不像列举法能确切地计算出随机事件的概率,由于不受“ ”的条件限制,使得可求概率的随机事件的范围扩大。
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