内容正文:
强化课 古典概型的综合应用
题型一 古典概型和概率性质的综合应用
例1 某学校的篮球队、羽毛球队、乒乓球队各有10名队员,某些队员参加了不止一支球队,具体情况如图所示.
现从中随机抽取一名队员,求:
(1) 该队员只属于一支球队的概率;
(2) 该队员最多属于两支球队的概率.
【答案】
例1 【解】 分别设“抽取一名队员只属于篮球队、羽毛球队、乒乓球队”为事件,,.由题图知3支球队共有球员20名.
则,,.
(1) 设“抽取一名队员,该队员只属于一支球队”为事件.
则,因为事件,,两两互斥,
所以.
(2) 设“抽取一名队员,该队员最多属于两支球队”为事件,则 为“抽取一名队员,该队员属于三支球队”,
所以.
在求解较复杂事件的概率时,可将事件进行标记,分解成若干个事件和或积的形式,然后根据事件之间的关系选择利用合适的概率公式求解.
[跟踪训练1].将一枚质地均匀的骰子先后抛掷2次,观察向上的点数.事件“两数之和为8”,事件“两数之和是3的倍数”.求:
(1) 事件,发生的概率;
(2) 事件与事件至少有一个发生的概率.
【答案】
(1) 解:由题意得,样本空间,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
共有36个样本点,它们是等可能发生的,故这是个古典概型.
,,,,,共5个样本点,所以事件 发生的概率为.
,,,,,,,,,,,,
共12个样本点.所以事件 发生的概率.
(2) 事件 与事件 至少有一个发生,即事件,因为,不可能同时发生,即,互斥,所以.
题型二 概率模型的构建
例2 已知一袋里装有2个白球和2个黑球,这4个球除颜色外完全相同,现有四个人按顺序依次从中摸出一个球.试计算第二个人摸到白球的概率.
【解】 方法一:用 表示事件“第二个人摸到白球”,把2个白球编上序号1,2;2个黑球也编上序号1,2.
则四个人按顺序依次从袋中摸出一个球的所有样本点,可用树状图直观地表示出来,如图所示,
由图可知,试验的样本点总数是24,其中第二个人摸到白球的样本点是12个,由于各样本点出现的可能性相同,所以第二个人摸到白球的概率.
方法二:用 表示事件“第二个人摸到白球”,把2个白球编上序号1,2,2个黑球也编上序号1,2,四个人按顺序依次从袋中摸出一个球,前两人摸出的球的所有样本点如图所示,
由图可知,试验的样本点总数是12,由于口袋内的4个球除颜色外完全相同,
所以这12个样本点出现的可能性相同,
其中,第二个人摸到白球的样本点有6个,
故第二个人摸到白球的概率.
古典概型的构建策略
求解古典概型问题的关键是样本点的列举.当事件个数没有很明显的规律,并且涉及的样本点又不是太多时,我们可借助树状图直观地将其表示出来,这是进行列举的常用方法,树状图可以清晰准确地列出所有的样本点.
[跟踪训练2].把分别写有1,2,3,4的四张卡片全部分给甲、乙、丙三个人,每人至少一张,且若分得的卡片超过一张,则必须是连号,那么2,3连号的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】选B.方法一:分三类情况,第一类,1,2连号,则甲、乙、丙三个人拿到的卡片可能为,,,,,,有6种分法;
第二类,2,3连号,则甲、乙、丙三个人拿到的卡片可能为,,,,,,有6种分法;
第三类,3,4连号,则甲、乙、丙三个人拿到的卡片可能为,,,,,,有6种分法.
共有18种分法,则2,3连号的概率为.
方法二:不考虑甲、乙、丙分得的卡片情况,两张卡片连号的情况只有三种12,23,34,则2,3连号的概率为.
题型三 概率与统计的综合应用
例3 某超市为了了解顾客的购物量及结算时间等信息,安排一名员工随机收集了在该超市购物的100位顾客的相关数据,如表所示.
一次购物量
1件
5件
9件
13件
17件
顾客数(人)
30
25
10
结算时间(分钟/人)
1
1.5
2
2.5
3
已知这100位顾客中一次购物量超过8件的顾客占.
(1) 确定,的值,并估计顾客一次购物的结算时间的平均数;
(2) 求一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟的概率.
【答案】
(1) 【解】由已知得,,所以,.
顾客一次购物的结算时间的平均数可用样本平均数估计,其估计值为
(分钟).
(2) 记 为事件“一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟”,,分别表示事件“该顾客一次购物的结算时间为2.5分钟”,“该顾客一次购物的结算时间为3分钟”,将频率视为概率得,.
.
故一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟的概率为.
概率问题常常与统计问题结合在一起考查.在此类问题中,概率与频率的区别并不是十分明显,通常直接用题目中的频率代替概率进行计算.解决与古典概型交汇的问题时,应明确相关事件,列举样本点,然后利用古典概型的概率计算公式求解.
[跟踪训练3].
(1) 某校有高一、高二、高三三个年级,其人数分别为600,600,300,现用分层随机抽样的方法从总体中抽取一个容量为5的样本,并从所抽取的样本中选两人做问卷调查,两人来自不同年级的概率为( )
A. B. C. D.
(2) (多选)在学校运动会开幕式上,100名学生组成一个方阵进行表演,他们按照性别((男)、(女))及年级((高一)、(高二)、(高三))分类统计的人数如表:
类别
18
20
14
17
24
7
若从这100名学生中随机选一名学生,下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】(1) D
(2) ABD
【解析】
(1) 选D.方法一:由题意,可得抽取的5人中,高一有2人,高二有2人,高三有1人.设事件A为“两人来自高一年级”,事件B为“两人来自高二年级”,事件C为“两人来自不同年级”,则从5人中任意抽选两人的样本点为10,得.又A,B,C两两互斥,且 为必然事件,所以.方法二:设高一两人为A,B,高二两人,,高三一人为,样本空间为,,,,,,,,,,样本点总数为10.两人来自不同年级有,,,,,,,,共8个,故.
(2) 选.由题表数据,知,A正确;,B正确;,C错误;,D正确.故选.
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