内容正文:
5.3.4 频率与概率 [教学方式:基本概念课——逐点理清式教学]
[课时目标]
1.本节课的重点是了解随机事件发生的不确定性和概率的稳定性,理解概率的含义.
2.本节课的难点是理解频率与概率的区别与联系.
逐点清(一) 对概率概念的理解
[多维理解]
(1)在大量重复的试验过程中,一个事件发生的频率会很接近于这个事件发生的概率,而且,试验的次数越多,频率与概率之间差距很小的可能性越大.
(2)概率是一个确定的数,与每一次的试验次数无关.
[微点练明]
1.某工厂生产的产品的合格率是99.99%,这说明 ( )
A.该厂生产的10 000件产品中不合格的产品一定有1件
B.该厂生产的10 000件产品中合格的产品一定有9 999件
C.该厂生产的10 000件产品中没有不合格的产品
D.该厂生产的产品合格的可能性是99.99%
解析:选D 对于A,该厂生产的10 000件产品中不合格的产品不一定有1件,可能是多件或者没有,故A错误;
对于B,该厂生产的10 000件产品中合格的产品不一定是9 999件,故B错误;
对于C,该厂生产的10 000件产品中可能有不合格产品,故C错误;
对于D,该厂生产的产品合格的可能性是99.99%,故D正确.故选D.
2.下列说法正确的是 ( )
A.随机事件的频率等于概率
B.随机事件A的概率P(A)=2
C.一个随机事件的频率是固定的
D.当重复试验次数足够大时,可用频率估计概率
解析:选D 对于A、D,当重复试验次数足够大时,可用频率来估计概率,所以A错误,D正确;
对于B,随机事件A的概率P(A)∈(0,1),
所以B错误;
对于C,一个随机事件的频率与试验次数有关,不是固定的,所以C错误.
3.一个盒子中有若干白色围棋子,为了估计其中围棋子的数目,小明将100颗黑色的围棋子放入其中,充分搅拌后随机抽出了20颗,数得其中有5颗黑色的围棋子,根据这些信息可以估计白色围棋子的数目约为 ( )
A.200颗 B.300颗
C.400颗 D.500颗
解析:选B 设白色围棋子的数目为 n,则由已知可得=,
解得n=300,即白色围棋子的数目大约有300颗.
逐点清(二) 用频率估计概率
[多维理解]
一般地,如果在n次重复进行的试验中,事件A发生的频率为,则当n很大时,可以认为事件A发生的概率P(A)的估计值为.此时也有0≤P(A)≤1.
[微点练明]
1.一批瓶装纯净水,每瓶标注的净含量是550 mL,现从中随机抽取10瓶,测得各瓶的净含量为(单位:mL):
542
548
549
551
549
550
551
555
550
557
若用频率分布估计总体分布,则该批纯净水每瓶净含量在547.5 mL~552.5 mL之间的概率估计为 ( )
A.0.3 B.0.5
C.0.6 D.0.7
解析:选D 从数据可知,在随机抽取的10瓶水中,净含量在547.5 mL~552.5 mL之间的瓶数为7,频率为=0.7,由频率分布估计总体分布,可知该批纯净水中,净含量在547.5 mL~552.5 mL之间的概率为0.7.故选D.
2.某超市计划按月订购一种冷饮,根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关.如果最高气温不低于25 ℃,需求量为600瓶;如果最高气温位于区间[20 ℃,25 ℃)内,需求量为300瓶;如果最高气温低于20 ℃,需求量为100瓶.为了确定6月份的订购计划,统计了前三年6月份各天的最高气温数据,得到下面的频数分布表:
最高气温
[15,20)
[20,25)
[25,30)
[30,35)
[35,40)
天数
3
6
25
38
18
将最高气温位于各区间的频率视为最高气温位于该区间的概率,若6月份这种冷饮一天的需求量不超过x瓶的概率估计值为0.1,则x= ( )
A.100 B.300
C.400 D.600
解析:选B 由题表数据知,最高气温低于25 ℃的频率为=0.1,所以6月份这种冷饮一天的需求量不超过300瓶的概率估计值为0.1.
3.从存放号码分别为1,2,…,10的卡片的盒子中,有放回地取100次,每次取一张卡片并记下号码,统计结果如下:
卡片号码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
取到的次数
13
8
5
7
6
13
18
10
11
9
则取到号码为奇数的频率是 ( )
A.0.53 B.0.5
C.0.47 D.0.37
解析:选A 由题意知,∵有放回地取100次,每次取一张卡片并记下号码,∴总次数是100,由题表可以看出取到号码为奇数有13+5+6+18+11=53种结果,故所求频率为=0.53.
逐点清(三) 由频率分布直方图估计概率
[典例] 某超市每年的7月份开始销售西瓜,在7月份的每天计划进货量都相同,进货成本为每千克0.8元,销售价格为每千克1.2元,当天超出需求量的部分,以每千克0.5元全部卖出.根据往年的销售经验,每天需求量与当天最高气温(℃)有关,若最高气温低于25 ℃,需求量为1 000千克,若最高气温位于[25,30)(℃)之间,需求量为2 000千克,若最高气温不低于30 ℃,需求量为3 000千克.为了制订2026年7月份的订购计划,统计了近三年7月份各天的最高气温数据,得到右栏的频率分布直方图.以最高气温位于各区间的频率代替最高气温位于各区间的概率.
(1)估计2026年7月份西瓜一天的需求量不超过2 000千克的概率;
(2)设7月份西瓜一天的销售利润为Y(单位:元),当7月份西瓜一天的进货量为2 500千克时,写出Y的所有可能取值,并估计Y大于零的概率.
解:(1)当最高气温低于30 ℃时,西瓜一天的需求量不超过2 000千克,由频率分布直方图可知,最高气温低于30 ℃的频率为(0.008 9+0.031 1+0.080 0)×5=0.6,
∴估计2026年7月份西瓜一天的需求量不超过2 000千克的概率为0.6.
(2)依题意进货量为2 500千克,若最高气温低于25 ℃,需求量为1 000千克,则利润Y=1 000×1.2+1 500×0.5-2 500×0.8=-50(元);
若最高气温位于[25,30)(℃)之间,需求量为2 000千克,则利润Y=2 000×1.2+500×0.5-2 500×0.8=650(元) ;若最高气温不低于30 ℃,需求量为2 500千克,则利润Y=2 500×1.2-2 500×0.8=1 000(元).
∴Y的所有可能取值为-50,650,1 000,故Y大于零,即最高气温不低于25 ℃时,
由频率分布直方图可知,最高气温不低于25 ℃的概率为(0.080 0+0.046 7+0.033 3)×5=0.8,
故Y大于零的概率为0.8.
|思|维|建|模|
(1)频数、频率分布图表中各频数、频率或各小区间内的频数(频率)对应的事件是互斥的.
(2)两对立事件的概率和为1以及互斥事件的概率加法公式在频率估计概率时仍成立.
[针对训练]
为了解一个鱼塘中养殖的鱼的生长情况,从这个鱼塘中多个不同位置捕捞出100条鱼,称得每条鱼的质量(单位:kg),并将所得数据分组(每组包含左端值,不包含右端值),画出频率分布直方图,如右栏图所示.
(1)根据直方图作频率分布表;
(2)估计数据落在[1.15,1.30)中的概率为多少;
(3)将上面捕捞的100条鱼分别做一记号后再放回鱼塘,几天后再从鱼塘的多处不同位置捕捞出120条鱼,其中带有记号的鱼有6条,请根据这一情况来估计该鱼塘中鱼的总条数.
解:(1)根据频率分布直方图可知,频率=组距×,故可得下表
分组
频率
[1.00,1.05)
0.05
[1.05,1.10)
0.20
[1.10,1.15)
0.28
[1.15,1.20)
0.30
[1.20,1.25)
0.15
[1.25,1.30)
0.02
(2)0.30+0.15+0.02=0.47,所以数据落在[1.15,1.30)中的概率约为0.47.
(3)设鱼塘中鱼的总条数约为x,则=,
即x==2 000,所以鱼塘中鱼的总条数约为2 000.
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