5.1.1 随机事件-【金版新学案】2025-2026学年高中数学必修第二册同步课堂高效讲义配套课件PPT(湘教版)
2026-04-27
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教辅
摘要:
该高中数学课件聚焦随机事件与样本空间,通过实例导入随机试验、样本点、有限样本空间及事件分类等核心知识,衔接初中概率基础,为后续概率计算搭建学习支架。
其亮点在于融合数学抽象与逻辑推理核心素养,采用列举法、列表法、树状图法等多样化方式呈现样本空间,结合合作探究与分层练习,助力学生理解概念形成过程,提升问题解决能力,教师可直接用于课堂教学,提高教学效率。
内容正文:
5.1.1 随机事件
第5章 5.1 随机事件与样本空间
学习目标
1.结合具体实例,理解样本点和有限样本空间的含义,会写出试验的样本空间,提升数学抽象核心素养.
2.了解随机事件的有关概念,理解随机事件与样本点的关系,培养和发展逻辑推理和数学抽象核心素养.
新知形成
1
课时分层
4
合作探究
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内容索引
随堂评价
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新知形成
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知识点一 随机试验及样本空间
1.随机试验
(1)定义
对________进行试验、观察或观测称为随机试验.常用大写字母____表示.
(2)随机试验的特点
a.试验可以在相同条件下______进行;
b.试验的所有可能结果是__________的,并且不止一个;
c.每次试验总是恰好出现这些可能结果中的一个,但事先不能确定出现哪一个结果.
知识梳理
随机现象
E
重复
明确可知
2.有限样本空间
对于一个随机试验,我们将该试验的每个______结果称为样本点,常用______________表示.将随机试验____________构成的集合称为此试验的样本空间,用____表示.
如果样本空间中Ω样本点的个数是________,则称该样本空间Ω为有限样本空间.
点拨 (1)样本点是指随机试验的每个可能的基本结果,全体样本点的集合称为试验的样本空间;
(2)本书中只讨论样本空间为有限集的情况,即有限样本空间.
可能
ω(或带下标)
所有样本点
Ω
有限的
知识点二 事件的分类
1.随机事件
一般地,当Ω是试验的样本空间时,我们称Ω的______A是Ω的随机事件,简称事件,一般用大写字母A,B,C,…来表示.由______样本点组成的集合,称为基本事件.当试验结果(即试验的样本点)ω∈A时,就称事件A发生,否则称A不发生.
2.必然事件
Ω也是Ω的子集,并且包括了______的样本点,所以必然发生,我们称样本空间Ω是必然事件.
子集
一个
所有
3.不可能事件
空集⌀也是Ω的子集,所以空集⌀是事件.空集⌀中______样本点,永远不会发生,称⌀是不可能事件.
点拨 必然事件与不可能事件不具有随机性,为了方便统一处理,将必然事件和不可能事件作为随机事件的两个极端情形.这样,每个事件都是样本空间Ω的一个子集.
没有
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)试验的样本点的个数是有限的. ( )
(2)某同学竞选本班班长成功是随机事件. ( )
(3)连续拋掷一枚硬币2 次,“(正面,反面),(反面,正面)”是同一个样本点. ( )
(4)在一次掷骰子试验中,样本空间Ω={1,2,3,4,5,6},集合{1,3,5}一定会出现. ( )
自主检测
×
√
×
×
2.下列事件:①明天下雨;②3>2;③某国发射航天飞机成功;④x∈R,x2+2<0;⑤某商船航行中遭遇海盗;⑥任给x∈R,x+2=0.其中随机事件的个数为
A.1 B.2
C.3 D.4
√
①③⑤⑥是随机事件,②是必然事件,④是不可能事件.
3.(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.清明时节雨纷纷 D.梅子黄时日日晴
√
√
√
“下雪不冷化雪冷”为必然事件,故不是随机事件,A、C、D选项中的事件均为可能发生也可能不发生的事件,是随机事件.故选ACD.
4.一个盒子中装有8 个完全相同的球,分别标上号码1,2,3,…,8,从中任取一个球,写出样本空间____________________________.
Ω={1,2,3,4,5,6,7,8}
记取得球的标号为i,则Ω={1,2,3,4,5,6,7,8}.
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合作探究
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探究点一 事件类型的判断
指出下列事件是必然事件、不可能事件还是随机事件.
(1)中国体操运动员将在下届奥运会上获得全能冠军;
(2)出租车司机小李驾车通过几个十字路口都将遇到绿灯;
(3)若x∈R,则x2+1≥1;
(4)拋掷一枚质地均匀的骰子两次,面朝上的数字之和小于2.
解:由题意知(1)(2)中事件可能发生,也可能不发生,所以是随机事件.(3)中事件一定会发生,是必然事件.由于骰子面朝上的数字最小是1,两次面朝上的数字之和最小是2,不可能小于2,所以(4)中事件不可能发生,是不可能事件.
典例
1
判断一个事件是哪类事件的方法
1.看条件,因为三种事件都是相对于一定条件而言的;
2.看结果是否发生,一定发生的是必然事件,不一定发生的是随机事件,一定不发生的是不可能事件.
规律方法
对点练1.下列事件:
①任取一个整数,被2整除;
②小明同学在某次数学测试中成绩不低于120分;
③甲、乙两人进行竞技比赛,甲的实力远胜于乙,在一次比赛中甲获胜;
④当圆的半径变为原来的2倍时,圆的面积是原来的4倍.其中随机事件的个数是
A.1 B.3
C.0 D.4
√
①②③均是可能发生也可能不发生的事件,为随机事件,④是一定发生的事件,为必然事件,故选B.
探究点二 样本空间
将一枚骰子拋掷两次.
(1)写出试验的样本空间;
解:方法一(列举法):
用(x,y)表示试验的结果,其中x表示第1 次拋掷后向上的点数,y表示第2 次拋掷后向上的点数,则样本空间Ω={(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6)}.
典例
2
方法二(列表法):
两次拋掷后向上的点数的和,如下表所示:
1 2 3 4 5 6
1 2 3 4 5 6 7
2 3 4 5 6 7 8
3 4 5 6 7 8 9
4 5 6 7 8 9 10
5 6 7 8 9 10 11
6 7 8 9 10 11 12
由表知样本空间Ω={(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6)}.
方法三(树状图法):
把一枚骰子拋掷两次的所有可能结果用树状图表示,如下图所示:
由图,知样本空间Ω={(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6)}.
(2)用集合表示事件E=“向上的点数之和大于8”.
解:方法一(列举法):
E={(3,6),(4,5),(4,6),(5,4),(5,5),(5,6),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6)}.
方法二(列表法):
两次拋掷后向上的点数的和,如下表所示:
1 2 3 4 5 6
1 2 3 4 5 6 7
2 3 4 5 6 7 8
3 4 5 6 7 8 9
4 5 6 7 8 9 10
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事件E包含10个样本点(阴影区),故E={(3,6),(4,5),(4,6),(5,4),(5,5),(5,6),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6)}.
方法三(树状图法):
把一枚骰子拋掷两次的所有可能结果用树状图表示,如下图所示:
事件E包含10个样本点(已用“√”标记出),
故E={(3,6),(4,5),(4,6),(5,4),(5,5),(5,6),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6)}.
写样本空间的三种方法
1.列举法:适用样本点个数不是很多,可以把样本点一一列举出来的情况,但列举时必须按一定的顺序,要做到不重不漏;
2.列表法:适用于试验中包含两个或两个以上的元素,且试验结果相对较多的样本点个数的求解问题,通常把样本归纳为“有序实数对”,也可用坐标法.列表法的优点是准确、全面、不易遗漏;
3.树状图法:适用较复杂问题中的样本点的探求,一般需要分步(两步及两步以上)完成的结果可以用树状图进行列举.
规律方法
对点练2.一个盒子中装有标号为1,2,3,4,5的5张标签,随机地抽取两次,每次抽取1张标签,写出下列试验的样本空间.
(1)标签的抽取是不放回的;
解:抽取是不放回的,记(1,2)表示先抽取的第一个数字是1,后抽取的第二个数字是2,
则样本空间为:
{(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,1),(2,3),(2,4),(2,5),(3,1),(3,2),(3,4),(3,5),(4,1),(4,2),(4,3),(4,5),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4)}.
(2)标签的抽取是有放回的.
解:抽取是有放回的,则2张标签上的数字情况可列表如下:
样本空间为:
{(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5)}.
第一次
第二次 1 2 3 4 5
1 (1,1) (1,2) (1,3) (1,4) (1,5)
2 (2,1) (2,2) (2,3) (2,4) (2,5)
3 (3,1) (3,2) (3,3) (3,4) (3,5)
4 (4,1) (4,2) (4,3) (4,4) (4,5)
5 (5,1) (5,2) (5,3) (5,4) (5,5)
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随堂评价
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1.下列事件中,不可能事件为
A.三角形内角和为180°
B.三角形中大边对大角,大角对大边
C.锐角三角形中两个内角和小于90°
D.三角形中任意两边的和大于第三边
√
若三角形中两个内角的和小于90°,则第三个内角必大于90°,故不是锐角三角形,所以C中事件为不可能事件,而A、B、D中事件均为必然事件.
2.有5根木棍,其长度分别为2,3,4,5,6,从这5根木棍中任取3根,首尾相接能构成三角形的有
A.10个 B.8个
C.7个 D.6个
√
由题知该试验的样本空间为Ω={(2,3,4),(2,3,5),(2,3,6),(2,4,5),(2,4,6),(2,5,6),(3,4,5),(3,4,6),(3,5,6),(4,5,6)},共包含10个样本点,其中满足“首尾相接能构成三角形”的样本点有(2,3,4),(2,4,5),(2,5,6),(3,4,5),(3,4,6),(3,5,6),(4,5,6),共7个.
故选C.
3.写出下列试验的样本空间:
(1)甲、乙两队进行一场足球赛,观察甲队比赛结果(包括平局):__________________;
Ω={胜,平,负}
对于甲队来说,有胜、平、负三种结果.
(2)从含有6 件次品的50件产品中任取4件,观察其中次品数:____________________.
Ω={0,1,2,3,4}
从含有6件次品的50件产品中任取4 件,其次品的件数可能为0,1,2,3,4,不可能再有其他结果.
4.下列随机事件中,随机试验各指什么?试写出它们的样本空间.
(1)抛掷4枚质地均匀的硬币一次;
解:随机试验是指“抛掷4枚质地均匀的硬币一次,观察其落地时朝上的面的情况”,样本点有16个,样本空间Ω={(正,正,正,正),(反,正,正,正),(正,反,正,正),(正,正,反,正),(正,正,正,反),(反,反,正,正),(反,正,反,正),(反,正,正,反),(正,反,反,正),(正,反,正,反),(正,正,反,反),(反,反,反,正),(反,反,正,反),(反,正,反,反),(正,反,反,反),(反,反,反,反)}.
(2)从集合A={a,b,c,d}中任取2个元素,组成集合A的子集.
解:随机试验是指“从集合A中任取2个元素,组成集合A的一个子集”,样本点共有6个,样本空间Ω={(a,b),(a,c),(a,d),(b,c),(b,d),(c,d)}.
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课时分层
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1.关于样本点、样本空间,下列说法错误的是
A.样本点是构成样本空间的元素
B.样本点是构成随机事件的元素
C.随机事件是样本空间的子集
D.随机事件中样本点的个数可能比样本空间中的多
√
由定义知A,B,C均正确.因为随机事件是样本空间的子集,所以由子集的定义可知D错.故选D.
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2.一个家庭有两个小孩,把第一个孩子的性别写在前边,第二个孩子的性别写在后边,则所有的样本点有
A.(男,女),(男,男),(女,女)
B.(男,女),(女,男)
C.(男,男),(男,女),(女,男),(女,女)
D.(男,男),(女,女)
√
由题知所有的样本点是(男,男),(男,女),(女,男),(女,女).故选C.
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3.下列事件中是随机事件的是
A.在数轴上向区间(0,1)内投点,点落在区间(0,1)内
B.在数轴上向区间(0,1)内投点,点落在区间(0,2)内
C.在数轴上向区间(0,2)内投点,点落在区间(0,1)内
D.在数轴上向区间(0,2)内投点,点落在区间(-1,0)内
√
当x∈(0,1)时,必有x∈(0,1),x∈(0,2),所以A和B都是必然事件;当x∈(0,2)时,有x∈(0,1)或x∉(0,1),所以C是随机事件;当x∈(0,2)时,必有x∉(-1,0),所以D是不可能事件.
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4.在10个学生中,男生有x个,现从10个学生中任选6人去参加某项活动:①至少有1个女生;②5个男生,1个女生;③3个男生,3个女生.若要使①为必然事件、②为不可能事件、③为随机事件,则x可能为
A.3或4 B.5或6
C.5 D.6
√
由题意知,10个学生中,男生人数少于5人,但不少于3人,所以x=3或x=4.故选A.
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5.(多选)下列事件是随机事件的为
A.如果a>b,那么a-b>0
B.任取一实数a(a>0且a≠1),函数y=logax是增函数
C.某人射击一次,命中靶心
D.从盛有一红、二白共三个球的袋子中,摸出一球观察结果是黄球
√
√
A是必然事件;B中a>1时,y=logax是增函数,0<a<1时,y=logax是减函数,故是随机事件;C是随机事件;D是不可能事件.
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6.从1,2,3,4,5中随机取三个不同的数,则这一试验的样本空间的总数为____,取出的三个数的和为奇数这一事件包含的样本点的个数为____.
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从1,2,3,4,5中随机取三个不同的数有(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5)共10种情况,其中(1,2,4),(1,3,5),(2,3,4),(2,4,5)中三个数字之和为奇数,共4个.
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7.已知关于x的二次函数f(x)=ax2-bx+1(a≠0),设集合P={1,2,3},Q={-1,1,2,3,4},分别从集合P和Q中随机取一个数a和b得到样本点(a,b),则使函数y=f(x)有零点的样本点的个数为______.
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(a,b)的情况有(1,-1),(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,-1),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,-1),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),共15种.函数y=f(x)有零点等价于Δ=b2-4a≥0,符合条件的有(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共6个样本点.
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8.非空集合A,B满足A⊆B,在此条件下给出以下四个命题:
①任取x∈A,则x∈B是必然事件;
②若x∉A,则x∈B是不可能事件;
③任取x∈B,则x∈A是随机事件;
④若x∉B,则x∉A是必然事件.
上述命题中正确命题的序号是____________.
①③④
由A⊆B可知,命题“若x∉A,则x∈B是不可能事件”错误;命题 ①③④正确.
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9.(10分)在某届世界杯足球赛上,a,b,c,d四支球队进入了最后的比赛,在第一轮的两场比赛中,a对b,c对d,然后这两场比赛的胜者将进入冠亚军决赛,这两场比赛的负者比赛,决出第三名和第四名.比赛的一种最终可能结果记为acbd(表示a胜b,c胜d,然后a胜c,b胜d).
(1)写出比赛所有可能结果构成的样本空间;
解:第一轮的两场比赛中,当a,c胜出时,比赛最终可能的结果为:acbd,acdb,cabd,cadb;
第一轮的两场比赛中,当a,d胜出时,比赛最终可能的结果为:adbc,adcb,dabc,dacb;
第一轮的两场比赛中,当b,c胜出时,比赛最终可能的结果为:bcad,bcda,cbad,cbda;
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第一轮的两场比赛中,当b,d胜出时,比赛最终可能的结果为:bdca,bdac,dbca,dbac;
则该试验的样本空间可表示为:
Ω={acbd,acdb,cabd,cadb,adbc,adcb,dabc,dacb,bcad,bcda,cbad,cbda,bdca,bdac,dbca,dbac};
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(2)设事件A表示a队获得冠军,写出A包含的所有可能结果;
解:事件A包含的所有结果为:acbd,acdb,adbc,adcb;
(3)设事件B表示a队进入冠亚军决赛,写出B包含的所有可能结果.
解:事件B包含的所有结果为:acbd,acdb,adbc,adcb,cabd,cadb,dabc,dacb.
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10.(10分)有A,B,C,D四位同学站成一排照相,观察他们的站队顺序.
(1)写出这个试验的样本空间;
解:该试验的样本点用树状图表示,如图所示:
所以样本空间可表示为Ω={ABCD,ABDC,ACBD,ACDB,ADBC,ADCB,BACD,BADC,BCAD,BCDA,BDAC,BDCA,CABD,CADB,CBAD,CBDA,CDAB,CDBA,DABC,DACB,DBAC,DBCA,DCAB,DCBA}.
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(2)用集合表示下列事件:M=“A在两侧”;N=“B,C两人相邻”.
解:M={ABCD,ABDC,ACBD,ACDB,ADBC,ADCB,BCDA,BDCA,CBDA,CDBA,DBCA,DCBA};
N={ABCD,ACBD,ADBC,ADCB,BCAD,BCDA,CBAD,CBDA,DABC,DACB,DBCA,DCBA}.
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11.(5分)中国足球队超级联赛的积分规则是:胜一场得3分,平一场得1分,负一场得0分,某球队打完3场比赛,则该球队积分情况共有几种
A.8 B.9
C.10 D.11
√
(1)胜和负,无平:①胜3场,负0场,共9分;
②胜2场,负1场,共6分;
③胜1场,负2场,共3分;
④胜0场,负3场,共0分;
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(2)胜和平,无负:①胜3场,平0场,共9分;
②胜2场,平1场,共7分;
③胜1场,平2场,共5分;
④胜0场,平3场,共3分;
(3)平和负,无胜:①平3场,负0场,共3分;
②平2场,负1场,共2分;
③平1场,负2场,共1分;
④平0场,负3场,共0分;
(4)胜、平、负各1场,共3+1+0=4分
所以该球队积分情况共有9种,选B.
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12.(15分)已知关于x的一元二次函数f(x)=ax2-4bx+1.设集合P={1,2,3}和Q={-1,1,2,3,4},分别从集合P和Q中随机取一个数作为a和b.
(1)写出以(a,b)为元素的样本空间,共包含多少个样本点?
解:Ω={(1,-1),(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,-1),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,-1),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4)},共包含15个样本点.
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(2)指出事件“函数y=f(x)在区间[1,+∞)上是增函数”的所有样本点.
解:函数f(x)=ax2-4bx+1的图象的对称轴为直线x=.
要使f(x)=ax2-4bx+1在区间[1,+∞)上为增函数,当且仅当a>0且≤1,即2b≤a.
若a=1,则b=-1;若a=2,则b=-1或1;
若a=3,则b=-1或1, 所以事件“函数f(x)在区间[1,+∞)上是增函数”的所有样本点有(1,-1),(2,-1),(2,1),(3,-1),(3,1),共5个.
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