内容正文:
第十章 概率
10.1 随机事件与概率
10.1.3 古典概型
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课时学习素养目标:1.结合具体实例,理解古典概型,培养数学建模、数学
抽象的核心素养.2.会计算古典概型的概率,培养数学运算的核心素养.
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任务学习一 事件的概率与古典概型的概念
任务学习二 古典概型的概率
素养评价·课堂达标
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任务学习一 事件的概率与古典概型的概念
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试验1:抛掷一枚质地均匀的硬币一次,观察朝上的面.
试验2:抛掷一枚质地均匀的正方体骰子一次,观察可能出现的点数.
试验3:一只袋子中放入标号为1,2,3的3个黑球、标号为4,5的
2个绿球和标号为6的1个红球,所有球除颜色、标号外一切相同,从袋
子中任意摸出1个球,观察可能出现的结果.
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仔细阅读试验1、试验2、试验3,并完成下面的表格.
试验 样本空间 样本点发生的可能性
试验1
试验2
试验3
请观察上面的表格,找出这三个试验有什么共同特点.
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试验 样本空间 样本点发生的可能性
试验1
试验2
试验3
正面,反面}
每个样本点发生的可能性均
为
,2,3,4,5,
每个样本点发生的可能性均
为
黑球1,黑球2,黑球3,
绿球4,绿球5,红球
每个样本点发生的可能性均
为
[答案]
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三个试验的共同特点:
①试验的所有可能结果的个数是明确可知的,且试验结果是有限个;
②每次试验中,各个样本点发生的可能性相等.
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新知梳理
1.事件的概率
对随机事件发生可能性大小的度量(数值)称为事件的概率,事
件 的概率用______表示.
2.古典概型的概念
(1)有限性:样本空间的样本点只有______个;
(2)等可能性:每个样本点发生的可能性______.
将具有以上两个特征的试验称为古典概型试验,其数学模型称为
古典概率模型,简称古典概型.
有限
相等
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自主思考1 “在区间 内任取一个数,这个数恰为5的概率是多少?”
这个概率模型属于古典概型吗?
[答案] 不属于.因为在区间 内任取一个数,其试验结果有无限个,
所以其包含的样本点有无限个,所以不是古典概型.
自主思考2 若一个试验的结果包含2 024个样本点,则该试验是古典概
型吗?
[答案] 不一定.当试验中的每个样本点发生的可能性相等时,该试验是
古典概型.
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能力提升
例1 多选题 下列试验为古典概型的有( )
ABD
A. 从5个数学学习小组中选出2个小组代表学校参加数学竞赛
B. 抛掷一枚质地均匀的硬币3次,有2次正面向上
C. 某人射击一次,射中环数的情况
D. 已知一个星期里有7人需要值班(含甲、乙两人),每人值班1天,
其中甲、乙的值班日期相邻
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[解析] 选项A,从5个数学学习小组中选出2个小组,每个小组被选中的
可能性相等,且试验的所有可能结果的个数是有限的,属于古典概型.
选项B,抛掷一枚质地均匀的硬币3次,每次抛掷硬币正面向上的可能
性相等,且试验结果个数有限,属于古典概型.
选项C,某人射击一次,由于射中环数的结果不是等可能的,所以不属
于古典概型.
选项D,一个星期里7人值班,甲、乙两人值班日期相邻的情况是有限
的,且每个人在每一天值班的可能性相等,属于古典概型.
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解题感悟
下列三类试验都不是古典概型:
(1)样本点(基本事件)个数有限,但不等可能;
(2)样本点(基本事件)个数无限,但等可能;
(3)样本点(基本事件)个数无限,且不等可能.
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迁移应用1 给出下列试验:
①在平面直角坐标系内,从横坐标和纵坐标都是整数的所有点中任取
一点;
②某小组有男生5人,女生3人,从中任选1人做演讲;
③一只使用中的灯泡的寿命长短;
④中秋节前夕,某市工商部门调查辖区内某品牌的月饼质量,给该品
牌月饼评“优”或“差”.
其中属于古典概型的是____.
②
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[解析] ①不属于,所有横坐标和纵坐标都是整数的点有无限多个,不
满足有限性;③不属于,灯泡的寿命是任何一个非负实数,有无限多
种可能,不满足有限性;④不属于,该品牌月饼被评为“优”或“差”的概
率不一定相同,不满足等可能性.
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任务学习二 古典概型的概率
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新知梳理
1.古典概型的概率计算公式
一般地,设试验是古典概型,样本空间 包含 个样本点,事件
包含其中的个样本点,则定义事件的概率__ ,其中,
和分别表示事件和样本空间 包含的样本点个数.
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2.求解古典概型问题的一般思路
(1)明确试验的条件及要观察的结果,用适当的符号(字母、数字、
数组等)表示试验的可能结果(借助图表可以帮助我们不重不漏地列
出所有可能的结果);
(2)根据实际问题情境判断样本点的等可能性;
(3)计算样本点总个数及事件包含的样本点个数,求出事件 的概率.
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能力提升
角度1 古典概型概率的计算
例2 (链接教材P237例8)若同时掷两枚质地均匀的正方体骰子,则这
两枚骰子向上的一面出现的点数不相同的概率为_ _.
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[解析] 两枚骰子向上的一面出现的点数情况有,, ,
,,,,,,,, ,
,,,,,,,, ,
,,,,,,,, ,
,,,,, ,共36种,其中两枚骰子向
上的一面出现的点数不相同的情况有30种,所以这两枚骰子向上的一
面出现的点数不相同的概率为 .
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迁移应用2 现有6道题,其中4道甲类题,2道乙类题,张同学从中任选
2道题解答,则所选的2道题都是甲类题的概率为__;所选的2道题不是
同一类题的概率为___.
[解析] 将4道甲类题依次编号为1,2,3,4,2道乙类题依次编号为5,
6.试验的样本空间,,,,, ,
,,,,,,,, ,共有
15个样本点,且每个样本点出现的可能性相等,故该试验是古典概型.
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记事件为“所选的2道题都是甲类题”,则,, ,
,,,共有6个样本点,所以 .
记事件为“所选的2道题不是同一类题”,则, ,
,,,,, ,共有8个样本点,所以
.
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角度2 简单随机抽样(有放回、不放回)、按比例分配的分层随
机抽样中的古典概型
例3 有4张面值相同的债券,其中有2张是中奖债券.
(1)有放回地从债券中任取2次,每次取出1张,计算取出的2张都是
中奖债券的概率;
[解析] 将4张面值相同的债券分别记为,,,,规定, 是中奖
债券,则有放回地取出2张债券的所有结果列表如下:
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可见所有结果数为16,取出的2张都是中奖债券的结果数为4,故所求
的概率是 .
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(2)有放回地从债券中任取2次,每次取出1张,计算取出的2张中至
少有1张是中奖债券的概率.
[解析] 由(1)中的表格可以看出所有结果数是16,取出的2张中至少
有1张是中奖债券的结果数是12,故所求的概率是 .
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变式 例3的条件不变,不放回地从债券中任取2次,每次取出1张,计
算取出的2张都是中奖债券的概率.
[解析] 在例中的表格里去掉对角线上的,, ,
,得到所有结果数为12,取出的2张都是中奖债券的结果有2种,
故所求的概率是 .
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解题感悟
1.“有放回抽取”和“不放回抽取”的区别
“有放回抽取”是指每次抽取元素后都放回原处,这样前后两次抽
取时被抽取的元素的总数是一样的.“不放回抽取”是指抽取元素后不放
回,这样前后两次抽取时元素的总数是不一样的.
2.“一次性抽取”取出的元素之间无顺序的差异性.“逐个抽取”取出的元素
之间有先后顺序之分.
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迁移应用3 某学校有初级教师21人,中级教师14人,高级教师7人,现
采用分层随机抽样的方法从这些教师中抽取6人对绩效工资情况进行调
查.若从抽取的6名教师中随机抽取2名教师对他们的绩效工资进行数据
分析,求抽取的2名教师均为初级教师的概率.
[解析] 由分层随机抽样知识得应从初级教师、中级教师、高级教师中
抽取的人数分别为3,2,1.
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将3名初级教师分别记为,,,2名中级教师分别记为, ,高
级教师记为,则从中抽取2名教师的样本空间 ,
,,,,,, ,
,,,,,, ,
即样本点的总数为15.
抽取的2名教师均为初级教师包含的样本点为, ,
,共3个,所以所求概率为 .
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素养评价·课堂达标
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1.下列关于古典概型的说法不正确的是( )
B
A. 试验中所有可能出现的样本点是有限的
B. 每个事件发生的可能性相等
C. 每个样本点发生的可能性相等
D. 若样本点总个数为,事件包含的样本点个数为,则
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2.从集合,2, 的所有子集中任选一个,选到非空真子集的概率为
( )
B
A. B. C. D.
[解析] 集合,2,的所有子集有 ,,,,,, ,
,,,,2,,共8个,非空真子集有,,, ,
,,,,,共6个,所以选到非空真子集的概率 .故
选B.
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3.从两名男生记为和、两名女生记为和 中任意抽取两人,
分别采取不放回简单随机抽样和有放回简单随机抽样.在以上两种抽样
方式下,抽到的是一名男生和一名女生的概率分别为( )
A
A. , B. , C. , D. ,
[解析] 记事件 “抽到的是一名男生和一名女生”,
在不放回简单随机抽样下的样本空间, ,
,,,,,, ,
,, ,共12个样本点,
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其中,,,,, ,
,,共8个样本点,所以 .
在有放回简单随机抽样下的样本空间, ,
,,,,,, ,
,,,,,, ,
共16个样本点,
其中,,,,, ,
,,共8个样本点,所以 .故选A.
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4.某市创建全国文明城市期间,有甲、乙、丙三个志愿小组,其中甲组
有4人,乙组有8人,丙组有12人,用按比例分配的分层随机抽样的方
法从这三个志愿小组中选出6人组成宣传小组.现从这6人中抽取2人进入
某小区进行宣传,设事件 为“抽取的2人来自同一志愿小组”,则
___.
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[解析] 由题意得从甲组、乙组、丙组中抽取的人数分别为1,2,3,设
甲组选出的1人为,乙组选出的2人分别为, ,丙组选出的3人分别
为,,,则所有可能的抽取结果有,, ,
,,,,,,, ,
,,,,共15种.事件包含的样本点有 ,
,,,共4个,所以 .
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