15.1 样本空间和随机事件(学用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中数学必修第二册(苏教版)
2026-06-02
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教辅
摘要:
本讲义聚焦样本空间和随机事件核心知识点,从体育彩票摇奖实例引入,依次梳理确定性与随机现象、随机试验的概念,再到样本点、样本空间的定义,进而理解随机事件(必然、不可能、基本事件)及事件的包含、并、交关系,构建从具体到抽象的学习支架。
该资料以现实情境为载体,通过“问题驱动-概念建构-题型演练”设计,培养数学抽象(如样本空间的定义)、逻辑推理(事件关系分析)能力。课中教师可借摇奖等实例引导直观想象,课后学生通过跟踪训练和通性通法总结,巩固知识,查漏补缺。
内容正文:
15.1 样本空间和随机事件
课标要求
1.结合具体实例,理解样本点和有限样本空间的含义,理解随机事件与样本点的关系(数学抽象、直观想象、逻辑推理).
2.理解事件的包含关系及并事件(和事件)、交事件(积事件)的含义(数学抽象、逻辑推理).
体育彩票摇奖时,将10个质地和大小完全相同、分别标号0,1,2,3,4,5,6,7,8,9的小球放入摇奖器中,然后经过充分搅拌后摇出小球.
【问题】 (1)若摇出一个小球,观察这个小球的号码,这个随机试验共有多少个可能结果?如何表示这些结果?
(2)若先后摇出两个小球,观察两个小球的号码,这个随机试验的结果有几种情况?
知识点一 确定性现象、随机现象和随机试验
1.确定性现象:在一定条件下,事先就能断定 或 某种结果,这种现象就是确定性现象.
2.随机现象:在一定条件下,某种结果可能发生,也可能不发生,事先 出现哪种结果,这种现象就是随机现象.
3.随机试验的概念和特点
(1)概念:对某随机现象进行的实验、观察称为随机试验,简称试验;
(2)特点:在相同条件下,试验可以重复进行,试验的结果有多个,全部可能结果在试验前是明确的,但不能确定会出现哪一个结果.
【想一想】
随机试验在相同条件下重复进行时所得结果一样吗?
知识点二 样本空间及事件
1.样本点和样本空间
定义
字母表示
样本点
随机试验的 称为样本点
用ω表示
样本空间
所有样本点组成的集合称为样本空间
用Ω表示
有限样本空间
如果样本空间Ω是一个有限集合,则称样本空间Ω为有限样本空间
Ω={ω1,ω2,…,ωn}
2.随机事件
事件类型
定义
随机事件
样本空间的 ,简称事件
必然事件
Ω(全集)
不可能事件
⌀(空集)
基本事件
当一个事件仅包含 样本点时,称该事件为基本事件
3.事件之间的关系及运算
(1)事件的包含关系:事件B发生必导致事件A发生,这时,我们称事件A包含事件B(或事件B包含于事件A),记作: (或B⊆A);
(2)事件的运算
定义
符号
图示
并事件(或和
事件)
事件A与B至少有一个发生即为事件C发生
C=A+B
(或C=A∪B)
交事件(或积
事件)
事件A与B同时发生即为事件C发生
C=AB
(或C=A∩B)
1.下列现象是确定性现象的是( )
A.一天中进入某超市的顾客人数
B.一顾客在超市中购买的商品数
C.一颗麦穗上长着的麦粒数
D.早晨太阳从东方升起
2.〔多选〕下列试验中是随机事件的有( )
A.某射手射击一次,射中10环
B.同时掷两枚骰子,都出现6点
C.某人购买福利彩票未中奖
D.若x为实数,则x2+1≥1
3.从数字1,2,3中任取两个数字,则该试验的样本空间Ω= .
题型一|事件类型的判断
【例1】 (链接教科书第278页习题1题)指出下列事件是必然事件、不可能事件还是随机事件:
(1)买一张体育彩票,结果中奖;
(2)三角形的内角和为180°;
(3)没有空气和水,人类可以生存下去;
(4)抛掷一枚硬币,结果正面向上;
(5)从分别标有1,2,3,4的四张标签中任取一张,抽到1号标签;
(6)把实心铁块丢入水中,结果铁块浮起.
通性通法
确定事件类型的注意事项
要判定事件是何种事件,首先要看清条件,因为三种事件都是相对于一定条件而言的,第二步再看它是一定发生,还是不一定发生,还是一定不发生,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.
【跟踪训练】
有两个事件,事件A:367人中至少有2人生日相同;事件B:抛掷一枚质地均匀的骰子,朝上的面点数为偶数.下列说法正确的是( )
A.事件A,B都是随机事件
B.事件A,B都是必然事件
C.事件A是随机事件,事件B是必然事件
D.事件A是必然事件,事件B是随机事件
题型二|确定试验的样本点及样本空间
【例2】 (1)(链接教科书第276页例2)写出下列试验的样本空间:
①同时抛掷三枚质地均匀的骰子,记录三枚骰子出现的点数之和;
②从含有两件正品a1,a2和两件次品b1,b2的四件产品中任取两件,观察取出产品的结果;
(2)将一枚骰子先后抛掷两次,试验的样本点用(x,y)表示,其中x表示第一次抛掷出现的点数,y表示第二次抛掷出现的点数.用集合表示事件“出现的点数之和大于8”.
通性通法
1.确定试验样本空间的注意事项
(1)确定试验的样本空间就是写出试验的所有可能结果,并写成Ω={ω1,ω2,…,ωn}的形式;
(2)要考虑周全,应想到试验的所有可能结果,避免发生遗漏和出现多余的结果.
2.写出样本空间的三种方法
(1)列举法:适用于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)树形图法:适用于较复杂问题中样本点的探求,一般需要分步(两步及两步以上)完成的结果可以用树形图法进行列举.
【跟踪训练】
1.一个家庭生两个小孩,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)
2.甲、乙两人做猜拳游戏(锤子、剪刀、布).求该事件的样本空间.
题型三|随机事件之间的关系及运算
【例3】 将一颗骰子先后抛掷两次,观察向上的点数.
(1)写出试验的样本空间Ω;
(2)记“第一次出现的点数为4”为事件A,“第一次出现的点数为4、第二次出现的点数是偶数”为事件B,分别写出A, B所包含的样本点,并用集合的语言分析A与B的关系;
(3)记“两次出现的点数之和为8”为事件C,“两次出现的点数之差大于3”为事件D,“两次出现的点数之和为8或点数之差大于3”为事件E,“两次出现的点数之和为8且点数之差大于3”为事件F,分别写出C,D,E,F所包含的样本点,并用集合的语言分析C,D,E,F之间的关系.
通性通法
事件的运算应注意的2个问题
(1)要紧扣运算的定义,在一些比较简单的题目中,需要判断事件之间的关系时,可以根据常识来判断.但如果遇到比较复杂的题目,就得严格按照事件之间关系的定义来推理;
(2)要全面考查同一条件下的试验可能出现的全部结果,必要时可利用Venn图或列出全部的试验结果进行分析.
【跟踪训练】
盒子里有6个红球、4个白球,现从中任取3个球,设事件A={3个球中有1个红球、2个白球},事件B={3个球中有2个红球、1个白球},事件C={3个球中至少有1个红球},事件D={3个球中既有红球又有白球}.
(1)事件D与A,B是什么样的运算关系?
(2)事件C与A的交事件是什么事件?
1.〔多选〕下列事件中是必然事件的为( )
A.直角三角形两锐角和为90°
B.三角形中大边对大角,大角对大边
C.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
2.某校高一年级要组建数学、计算机、航空模型三个兴趣小组,某学生只选报其中的2个,则试验包含的样本点共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.用红、黑、黄3种不同颜色给甲、乙两个小球随机涂色,每个小球只涂一种颜色,若事件A={(红,红),(黑,黑),(黄,黄)},则事件A的含义是 .
4.抛掷一颗骰子,“出现奇数点”记为事件A,“出现偶数点”记为事件B,“出现的点数小于3”记为事件C.求:
(1)A∩B,B∩C;
(2)A∪B,B∪C.
提示:完成课后作业 第十五章 15.1
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15.1 样本空间和随机事件
【基础落实】
知识点一
1.发生 不发生 2.不能断定
想一想
提示:所得结果是随机的,但所有可能结果是一样的.
知识点二
1.每一个可能结果 2.子集 单一
3.(1)A⊇B
自我诊断
1.D 选项A、B、C中的数量都是随机的,因此是随机现象;选项D中,早晨太阳一定从东方升起,因此是确定性现象.故选D.
2.ABC A、B、C是随机事件,D是必然事件.
3.{(1,2),(1,3),(2,3)} 解析:从数字1,2,3中任取两个数字,共有3个结果:(1,2),(1,3),(2,3),所以Ω={(1,2),(1,3),(2,3)}.
【典例研析】
【例1】 解:(1)因为买一张体育彩票,可能中奖,也可能不中奖,所以是随机事件.
(2)因为所有三角形的内角和均为180°,所以是必然事件.
(3)因为没有空气和水,人类无法生存,所以是不可能事件.
(4)因为抛掷一枚硬币,可能正面向上,也可能反面向上,所以是随机事件.
(5)因为任取一张标签,可能得到1,2,3,4号标签中的任一张,所以是随机事件.
(6)由物理知识可知,实心铁块不会在水中浮起,所以是不可能事件.
跟踪训练
D 对于事件A,一年有365天或366天,由抽屉原理可知,367人中至少有2人生日相同,事件A为必然事件;对于事件B,抛掷一枚质地均匀的骰子,朝上的面的点数可能是奇数,也可能是偶数,则事件B为随机事件.故选D.
【例2】 解:(1)①该试验的样本空间Ω1={3,4,5,…,18}.
②该试验所有可能的结果如图所示,
因此,该试验的样本空间Ω2={a1a2,a1b1,a1b2,a2b1,a2b2,b1b2}.
(2)列出抛掷两次骰子出现的点数和对应的表:
由表可知“出现的点数之和大于8”可用集合表示为{(3,6),(4,5),(4,6),(5,4),(5,5),(5,6),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6)}.
跟踪训练
1.C 把第一个孩子的性别写在前面,第二个孩子的性别写在后面,则所有的样本点是(男,男),(男,女),(女,男),(女,女),故选C.
2.解:样本空间Ω={(锤子,锤子),(锤子,剪刀),(锤子,布),(剪刀,锤子),(剪刀,剪刀),(剪刀,布),(布,锤子),(布,剪刀),(布,布)}.
【例3】 解:(1) 一颗骰子先后抛掷两次的所有可能结果用树形图表示.如图所示:
因此,试验的样本空间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)由(1)知,事件A={(4, 1), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (4, 6)}.
事件B={(4, 2), (4, 4), (4, 6)}.显然B⊆A.
(3) 由(1)知,事件C={(2, 6), (3, 5), (4, 4), (5, 3), (6, 2)},
事件D={(1, 5), (1, 6), (2, 6), (5, 1), (6, 1), (6, 2)},
事件E={ (1, 5), (1, 6), (2, 6), (3, 5), (4, 4), (5, 1), (5, 3), (6, 1), (6, 2)},
事件F={(2, 6), (6, 2)}.
所以E=C∪D,F=C∩D.
跟踪训练
解:(1)对于事件D,可能的结果为1个红球、2个白球,或2个红球、1个白球,故D=A∪B.
(2)对于事件C,可能的结果为1个红球、2个白球,或2个红球、1个白球,或3个红球,故C∩A=A.
随堂检测
1.ABD 对钝角三角形的两个锐角,两锐角的和小于90°,对直角三角形的两个锐角,两锐角和等于90°,所以C是随机事件,而A、B、D均为必然事件.故选A、B、D.
2.C 样本点有(数学,计算机),(数学,航空模型),(计算机,航空模型)共3个.故选C.
3.甲、乙两个小球所涂颜色相同
4.解:由题意,得A={1,3,5},B={2,4,6},C={1,2}.
(1)A∩B=⌀,B∩C={2}.
(2)A∪B={1,2,3,4,5,6},B∪C={1,2,4,6}.
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