内容正文:
学习目标
(1)能通过古典概型实例,说明概率的六条基本性质,能举例说明性质之间的联系,发展逻辑推理
素养.
(2)能推导概率加法公式及其特殊情况,并能用于解决实际问题,增强应用意识
温故知新
古典概型
古典概型特征:
(1)有限性:样本空间的样本点只有有限个;
(2)等可能性:每个样本点发生的可能性相等.
古典概型的概率计算公式:
一般地,设试验E是古典概型,样本空间Ω包含n个样本点,事件A包含其中的k个样本点,则定义事件A的概率.
·
《普通高中教科书数学必修第二册(人教A版2019)》
第十章 概率
10.1.4
概率的基本性质
10.1 随机事件与概率
一般而言,给出了一个数学对象的定义,就可以从定义出发研究这个数学对象的性质.例如,在给出指数函数的定义后,我们从定义出发研究了指数函数的定义域、值域、单调性、特殊点的函数值等性质.这些性质在解决问题时可以发挥很大的作用.
类似的,在给出了概率的定义后,我们能否从定义出发,研究出概率的基本性质呢?
知新1:概率的基本性质
【思考1】你认为可以从哪些角度研究概率的性质?
下面我们从定义出发,研究概率的性质,例如概率的取值范围;特殊事件的概率;事件有某些特殊关系时,它们的概率之间的关系,等等.
由概率的定义可知:
①任何事件的概率都是非负的;
②每次试验中,必然事件一定发生, 不可能事件一定不会发生 .
性质1. 对任意的事件A,都有P(A)≥0.
性质2. 必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,
即P(Ω)=1,P(ϕ)=0.
注:任何事件的概率在0~1之间: 0≤P (A)≤1
·
知新1:概率的基本性质
在“事件的关系和运算”中我们研究过事件之间的某些关系.具有这些关系的事件,它们的概率之间会有什么关系呢?
【思考2】设事件A与事件B互斥,和事件A∪B的概率与事件A,B的概率之间具有怎样的关系?
我们先来看10.1.2节例 6.在例6中,事件R="两次都摸到红球"与事件G ="两次都摸到绿球"互斥,R∪G="两次摸到的球颜色相同" .
·
例6
一个袋子中有大小和质地相同的4个球,其中有2个红色球(标号为1和2),2个绿色球(标号为3和4),从袋中不放回地依次随机摸出2个球.设事件R=“两次都摸到红球”,G=“两次都摸到绿球”.
知新1:概率的基本性质
解:试验的样本空间 Ω={(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,3),
(2,4), (3,1),(3,2), (3,4),(4,1),(4,2),(4,3) }.
R ={(1,2),(2,1)}; G={(3,4),(4,3)};
因为n(R)=2,n(G)=2,n(R∪G)=2+2=4,
·
一般地,因为事件A与事件B互斥,即A与B不含有相同的样本点,
所以 n(A∪B)=n(A)+n(B),这就等价于P(A∪B)=P(A)+P(B),
即两个互斥事件的和事件的概率等于这两个事件的概率之和.
所以我们有互斥事件概率加法公式:
性质3 如果事件A和事件B互斥,那么P(A∪B)=P(A)+P(B).
互斥事件的概率加法公式还可以推广到多个事件的情况,如果事件A1,
A2,∙∙∙ ∙∙∙,Am两两互斥,那么事件A1∪A2∪∙∙∙ ∙∙∙∪Am发生的概率等于这m个事件分别发生的概率之和,即
推论:P(A1∪A2∪∙∙∙ ∙∙∙∪Am)=P(A1)+P(A2)+∙∙∙ ∙∙∙+P(Am).
知新1:概率的基本性质
·
知新1:概率的基本性质
【思考3】设事件A与事件B对立,他们的概率有什么关系?
因为事件A与事件B互为对立事件,
所以事件A与事件B互斥(A∩B= Ø),事件A∪B为必然事件(A∪B=Ω),
所以 P(A∪B)=P(A)+P(B),P(A∪B)=1,
所以有 P(A∪B)=P(A)+P(B)=1.
性质4. 若事件A与事件B互为对立事件,则P(A)+P(B)=1.
A和B互斥
P(A∪B)=1
如:从10名同学(6男4女)中选3人呢,则P(至少有1男)=______________
1-P(3女)
1男2女,2男1女,3男0女
0男3女
·
知新1:概率的基本性质
在古典概型中,对于事件A与事件B,若果A⊆B,那么n(A)≤n(B),
一般地,对于事件A与事件B,如果A⊆B,即只要事件A发生,则事件
B一定发生,那么事件A的概率不超过事件B的概率.于是我们有概率的单调性.
性质5. (概率的单调性)若A⊆B,则P(A)≤P(B).
推论:对于任意事件A,0≤P(A)≤1.
·
知新1:概率的基本性质
【思考3】在10.1.2 节例6的摸球试验中,“两个球中有红球”=R1∪R2,那么P(R1∪R2)和 P(R1)十P(R2)相等吗?如果不相等,请你说明原因,并思考如何计算P(R1∪R2).
例6:
一个袋子中有大小和质地相同的4个球,其中有2个红色球(标号为1和2),2个绿色球(标号为3和4),从袋中不放回地依次随机摸出2个球.设事件R1=“第一次摸到红球”,R2=“第二次摸到红球”.
解: Ω={(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,3),(2,4), (3,1),
(3,2), (3,4),(4,1),(4,2),(4,3) }.
R1={(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,3),(2,4) };
R2={(2,1),(3,1),(4,1),(1,2),(3,2),(4,2) };
·
知新1:概率的基本性质
性质6 设A,B是一个试验中的两个事件,我们有
P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B).
显然,性质3 是性质6 的特殊情况.当A,B互斥时,P(A∩B)=P(Ø)=0,
所以 P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B)=P(A)+P(B)-0=P(A)+P(B).
性质3 如果事件A和事件B互斥,那么P(A∪B)=P(A)+P(B).
·
性质3 (概率加法的一般公式)如果事件A和事件B互斥,那么P(A∪B)=P(A)+P(B).
性质6 (概率加法的一般公式)设A,B是一个试验中的两个事件,我们有
P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B).
性质4 事件A与事件B互为对立事件,那么P(A)=1-P(B),P(B)=1-P(A).
性质1 对任意的事件A,都有P(A)≥0;
性质2 必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即 P(Ω)=1,P(Ø)=0;
性质5 如果A⊆B,那么P(A) ≤ P(B); 对于任意事件A,0≤ P(A)≤1;
知新1:概率的基本性质
(2)当A∩B=Ø,即A,B互斥时,P(A∪B)=P(A)+P(B).就是性质3
注:(1)当事件A1,A2,∙∙∙ ∙∙∙,Am两两互斥时, P(A1∪A2∪∙∙∙ ∙∙∙∪Am)=P(A1)+P(A2)+∙∙∙ ∙∙∙+P(Am).
·
巩固:概率的基本性质
思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)A、B为两个事件,则P(A+B)=P(A)+P(B). ( )
(2)若A与B为互斥事件,则P(A)+P(B)=1. ( )
(3)若事件A、B、C两两互斥,则P(A)+P(B)+P(C)=1. ( )
(4)统计某班同学们的数学测试成绩,事件“所有同学的成绩都大于60分”的对立事件为“所有同学的成绩都小于60分”. ( )
(5)若P(A)+P(B)=1,则事件A与B为对立事件. ( )
×
×
×
×
×
前提:互斥
掷骰子:A={1},B={1,3,5}
A={1},B={2},C={5}
掷骰子:A={1,2,3},B={1,3,5}
A,B既不互斥也不对立
·
巩固:概率的基本性质
例11 从不包含大小王牌的52张扑克牌中随机抽取一张,
设事件A=“抽到红心”,事件B=“抽到方片”, P(A)=P(B)= ,那么
(1)C=“抽到红花色”,求P(C);
(2)D=“抽到黑花色”,求P(D).
·
例12 为了推广一 种饮料,某饮料生产企业开展了有奖促销活动:
将6罐这种饮料装一箱,每箱中都放置2罐能够中奖的饮料.
若从一箱中随机抽出2罐,能中奖的概率为多少?
1
2
3
4
a
b
正难则反
巩固:概率的基本性质
·
1
2
3
4
a
b
法3:设不中奖的4罐记为1,2,3,4,中奖的2罐记为a,b,
随机抽2罐,其样本点共30个,表示如下:
(1,2),(1,3),(1,4),(1,a),(1,b),
(2,1),(2,3),(2,4),(2,a),(2,b),
(3,1),(3,2),(3,4),(3,a),(3,b),
(4,1),(4,2),(4,3),(4,a),(4,b),
(a,1),(a,2),(a,3),(a,4),(a,b),
(b,1),(b,2),(b,3),(b,4),(b,a),
能中奖的样本数为18个,
例12 为了推广一 种饮料,某饮料生产企业开展了有奖促销活动:
将6罐这种饮料装一箱,每箱中都放置2罐能够中奖的饮料.
若从一箱中随机抽出2罐,能中奖的概率为多少?
巩固:概率的基本性质
·
P246-7.一个盒子里装有标号为1,2,3,4,5的5张标签,随机选取2张标签,
根据下列条件求标签上的数字为相等整数的概率:
(1)标签的选取是无放回的; (2)标签的选取是有放回的.
P245-1.已知P(A)=0.5,P(B)=0.3
(1)若B⊆A,那么P(A∪B)=_____,P(AB)=_______.
(2)如果A,B互斥,那么(A∪B)=_____,P(AB)=_______.
依次选取2张
P246-8.从长度为1,3,5,7,9的5条线段中任取3条,求这三条线段能构成一个三角形的概率.
[改]相邻整数
巩固:概率的基本性质
·
巩固:概率的基本性质
P246-9.一个盒子中装有6支圆珠笔,其中3支一等品,2支二等品,1支三等品,
若从中任取2支,求下列事件的概率:
(1)A=“恰有1支一等品”;
(2)B=“2支都是一等品”;
(3)C=“没有三等品”.
P247-11.某人有4把钥匙,其中2把能打开门,现随机地取1把钥匙试着开门,不能开门的就扔掉,第二次才能打开门的概率是_______;
若试过的钥匙不扔掉,第二次才能打开门的概率是_______.
依次选取2支
同时选取2支
·
巩固:概率的基本性质
P247-14.将一枚质地均匀的骰子连续抛掷3次,求下列事件的概率:
(1)没有出现6点;
(2)至少出现一次6点;
(3)三个点数之和为9.
第一次的点数 1 2 3 4 5 6
第二、三次的点数和 8 7 6 5 4 3
三个点数和为9的样本点数
5
6
5
4
3
2
·
课堂小结
概率的基本性质
性质1
性质2
性质3
性质4
性质5
性质6
A,B互斥⟹ P(A∪B)=P(A)+P(B)
A,B为任意两个事件
⟹ P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B)
A,B对立⟹ P(A)=1-P(B),P(B)=1-P(A)
非负性:P(A)≥0
P(Ω)=1,P(Ø)=0
A⊆B⟹ P(A) ≤ P(B); 特别地,0≤ P(A)≤1
·
练习
P245
0.5
0.3
0.8
0
练习
P245
(1)因为“明天下雨”和“明天不下雨”是互为对立事件,概率之和应为1.
(2) 两个事件互斥,未必互为对立事件,概率之和可能小于1.
练习
P245
3.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(M(男)、F(女))及年级G1 ( (高一)、 G2 (高二)、 G3 (高三) )分类统计的人数如下表:
G1 G2 G3
M 18 20 14
F 17 24 7
若从这100名学生中随机选一名学生,求下列概率:
0.52
0.48
1
0
0.35
0.76
0.07
练习
P245
G1 G2 G3
M 18 20 14
F 17 24 7
习题6.2
P245
1.如图,抛掷一蓝、一黄两枚质地均匀的正四面体骰子,分别观察底面
上的数字.
(1)用表格表示试验的所有可能结果;
(2)列举下列事件包含的样本点:
A=“两个数字相同”,B=“两个数字之和等于5”,C=“蓝色骰子的数字为2”.
黄
蓝 1 2 3 4
1 (1, 1) (1, 2) (1, 3) (1, 4)
2 (2, 1) (2, 2) (2, 3) (2, 4)
3 (3, 1) (3, 2) (3, 3) (3, 4)
4 (4, 1) (4, 2) (4, 3) (4, 4)
习题6.2
P245
1.如图,抛掷一蓝、一黄两枚质地均匀的正四面体骰子,分别观察底面
上的数字.
(1)用表格表示试验的所有可能结果;
(2)列举下列事件包含的样本点:
A=“两个数字相同”,B=“两个数字之和等于5”,C=“蓝色骰子的数字为2”.
(2)样本A包含的样本点为:
(1, 1),(2, 2),(3, 3),(4, 4);
样本B包含的样本点为:
(1, 4),(2, 3),(3, 2),(4, 1);
样本C包含的样本点为:
(2, 1),(2, 2),(2, 3),(2, 4).
习题6.2
P245
2.在某届世界杯足球赛上,a,b,c,d四支球队进人了最后的比赛.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;
(1)将两轮比赛的对阵情况及胜负结果表示如下:
第一轮比赛的对阵
及胜负情况 第二轮比赛的对阵情况 可能结果
a胜b c胜d a对c,b对d acbd,acdb,cabd,cadb
d胜c a对d,b对c adbc,adcb,dabc,dacb
b胜a c胜d b对c,a对d bcad,bcda,cbad,cbda
d胜c b对d,a对c bdac,bdca,dbac,dbca
习题6.2
P245
(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;
(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.
第一轮比赛的对阵
及胜负情况 第二轮比赛的对阵情况 可能结果
a胜b c胜d a对c,b对d acbd,acdb,cabd,cadb
d胜c a对d,b对c adbc,adcb,dabc,dacb
b胜a c胜d b对c,a对d bcad,bcda,cbad,cbda
d胜c b对d,a对c bdac,bdca,dbac,dbca
习题6.2
P245
3.抛掷两枚质地均匀的硬币,设事件A=“第一枚硬币正面朝上”,事件B=“第二枚硬币反面朝上”.
(1)写出样本空间,并列举A和B包含的样本点;
(2)下列结论中正确的是( )
(A)A与B互为对立事件 (B)A与B互斥
(C)A与B相等 (D)P(A)=P(B)
D
习题6.2
P245
4.判断下列说法是否正确.若错误,请举出反例.
(1)互斥的事件一定是对立事件,对立事件不一定是互斥事件;
(2)互斥的事件不一定是对立事件,对立事件一定是互斥事件;
(3)事件A与事件B中至少有一个发生的概率一定比A与B中恰有一个发生
的概率大;
(4)事件A与事件B同时发生的概率一定比A与B中恰有一个发生的概率小.
(1)两个判断都是错误的.掷一个骰子,A表示掷出的点数为2,B表示掷出的点数为3,则A和B互斥,但不是对立事件.互为对立的事件一定互斥.
(2)正确.
习题6.2
P245
4.判断下列说法是否正确.若错误,请举出反例.
(1)互斥的事件一定是对立事件,对立事件不一定是互斥事件;
(2)互斥的事件不一定是对立事件,对立事件一定是互斥事件;
(3)事件A与事件B中至少有一个发生的概率一定比A与B中恰有一个发生
的概率大;
(4)事件A与事件B同时发生的概率一定比A与B中恰有一个发生的概率小.
习题6.2
P245
习题6.2
P245
6.下面的三个游戏都是在袋子中装球,然后从袋子中不放回地取球.
分别计算三个游戏中甲获胜的概率.你认为哪个游戏是公平的?
游戏1 游戏2 游戏3
袋子中球的数量和颜色 1个红球和1个白球 2个红球和2个白球 3个红球和1个白球
取球规则 取1个球 依次取出2个球 依次取出2个球
获胜规则 取到红球→甲胜 两个球同色→甲胜 两个球同色→甲胜
取到白球→乙胜 两个球不同色→乙胜 两个球不同色→乙胜
习题6.2
P245
游戏1 游戏2 游戏3
袋子中球的数量和颜色 1个红球和1个白球 2个红球和2个白球 3个红球和1个白球
取球规则 取1个球 依次取出2个球 依次取出2个球
获胜规则 取到红球→甲胜 两个球同色→甲胜 两个球同色→甲胜
取到白球→乙胜 两个球不同色→乙胜 两个球不同色→乙胜
习题6.2
P245
游戏1 游戏2 游戏3
袋子中球的数量和颜色 1个红球和1个白球 2个红球和2个白球 3个红球和1个白球
取球规则 取1个球 依次取出2个球 依次取出2个球
获胜规则 取到红球→甲胜 两个球同色→甲胜 两个球同色→甲胜
取到白球→乙胜 两个球不同色→乙胜 两个球不同色→乙胜
习题6.2
P245
游戏1 游戏2 游戏3
袋子中球的数量和颜色 1个红球和1个白球 2个红球和2个白球 3个红球和1个白球
取球规则 取1个球 依次取出2个球 依次取出2个球
获胜规则 取到红球→甲胜 两个球同色→甲胜 两个球同色→甲胜
取到白球→乙胜 两个球不同色→乙胜 两个球不同色→乙胜
习题6.2
P245
游戏1 游戏2 游戏3
袋子中球的数量和颜色 1个红球和1个白球 2个红球和2个白球 3个红球和1个白球
取球规则 取1个球 依次取出2个球 依次取出2个球
获胜规则 取到红球→甲胜 两个球同色→甲胜 两个球同色→甲胜
取到白球→乙胜 两个球不同色→乙胜 两个球不同色→乙胜
习题6.2
P245
7.一个盒子中装有标号为1,2,3,4,5的5张标签,随机地选取两张标签,根据下列条件求两张标签上的数字为相等整数的概率:
(1)标签的选取是不放回的;
(2)标签的选取是有放回的.
(1)不放回选取标签时,两张标签上的数字不可能相等,所求概率为0;
习题6.2
P245
8.从长度为1,3,5,7,9的5条线段中任取3条,求这三条线段能构成一个三角形的概率.
习题6.2
P245
9.一个盒子中装有6支圆珠笔,其中3支一等品,2支二等品和1支三等品.若从中任取2支,那么下列事件的概率各是多少?
(1) A= “恰有1支一等品”; (2)B= “两支都是一等品”;
(3) C= “没有三等品”.
习题6.2
P245
9.一个盒子中装有6支圆珠笔,其中3支一等品,2支二等品和1支三等品.若从中任取2支,那么下列事件的概率各是多少?
(1) A= “恰有1支一等品”; (2)B= “两支都是一等品”;
(3) C= “没有三等品”.
习题6.2
P245
习题6.2
P245
习题6.2
P245
11.某人有4把钥匙,其中2把能打开门.如果随机地取一把钥匙试着开门,把不能开门的钥匙扔掉,那么第二次才能打开门的概率有多大?如果试过的钥匙又混进去,第二次能打开门的概率又有多大?
1 2 3 4 1 2 3 4
1 × 12 13 14 1 11 12 13 14
2 21 × 23 24 2 21 22 23 24
3 31 32 × 34 3 31 32 33 34
4 41 42 43 × 4 41 42 43 44
习题6.2
P245
11.某人有4把钥匙,其中2把能打开门.如果随机地取一把钥匙试着开门,把不能开门的钥匙扔掉,那么第二次才能打开门的概率有多大?如果试过的钥匙又混进去,第二次能打开门的概率又有多大?
习题6.2
P245
12.假设有5个条件类似的女孩(把她们分别记为A,B,C,D,E)应聘秘书工作,但只有2个秘书职位,因此5个人中只有2人能被录用.如果5个人被录用的机会相等,分别计算下列事件的概率:
(1)女孩A得到一个职位;
(2)女孩A和B各得到一个职位;
(3)女孩A或B得到一个职位.
习题6.2
P245
12.假设有5个条件类似的女孩(把她们分别记为A,B,C,D,E)应聘秘书工作,但只有2个秘书职位,因此5个人中只有2人能被录用.如果5个人被录用的机会相等,分别计算下列事件的概率:
(1)女孩A得到一个职位;
(2)女孩A和B各得到一个职位;
(3)女孩A或B得到一个职位.
习题6.2
P245
13.某射击运动员平时训练成绩的统计结果如下:
命中环数 6 7 8 9 10
频率 0.1 0.15 0.25 0.3 0.2
如果这名运动员只射击一次,求下列事件的概率:
(1)命中10环; (2)命中的环数大于8环;
(3)命中的环数小于9环; (4)命中的环数不超过5环.
习题6.2
P245
14.将—枚质地均匀的骰子连续抛掷3次,求下列事件的概率:
(1)没有出现6点;
(2)至少出现一次6点;
(3)三个点数之和为9.
习题6.2
P245
14.将—枚质地均匀的骰子连续抛掷3次,求下列事件的概率:
(1)没有出现6点;
(2)至少出现一次6点;
(3)三个点数之和为9.
第一次掷出的点数 1 2 3 4 5 6
第二、三次掷出的点数之和 8 7 6 5 4 3
三个点数和为9的结果数 5 6 5 4 3 2
习题6.2
P245
15.如图是某班级50名学生订阅数学、语文、英语学习资料的情况,B其中A表示订阅数学学习资料的学生,表示订阅语文学习资料A的学生,C表示订阅英语学习资料的学生.
(1)从这个班任意选择一名学生,用自然语言描述1,4,5,8各区域所代表的事件;
(2)用A,B,C表示下列事件:
①至少订阅一种学习资料;
②恰好订阅一种学习资料;
③没有订阅任何学习资料.
习题6.2
P245
区域1表示事件 “这名学生同时订阅了
数学、语文、英语三种学习资料”;
区域4表示事件“这名学生订阅了数学、语文两种学习资料,但没有订阅英语学习资料”;
区域5表示事件“这名学生仅订阅
了语文学习资料”;
区域8表示事件“这名学生没有
订阅数学、语文、英语学习资料”.
B
A
C
5
1
2
3
4
6
7
8
习题6.2
P245
16.从1~20这20个整数中随机选择一个数,设事件A表示选到的数能被2整除,事件B表示选到的数能被3整除.求下列事件的概率;
(1)这个数既能被2整除也能被3整除;
(2)这个数能被2整除或能被3整除;
(3)这个数既不能被2整除也不能被3整除.
事件A包含的样本点为2,4,6,8,10,12,14,16,18,20;
事件B包含的样本点为3,6,9,12,15,18.
习题6.2
P245
16.从1~20这20个整数中随机选择一个数,设事件A表示选到的数能被2整除,事件B表示选到的数能被3整除.求下列事件的概率;
(1)这个数既能被2整除也能被3整除;
(2)这个数能被2整除或能被3整除;
(3)这个数既不能被2整除也不能被3整除.
习题6.2
P245
17.某品牌计算机售后保修期为1年,根据大量的维修记录资料,这种品牌的计算机在使用一年内需要维修1次的占15%,需要维修2次的占6%,需要维修3次的占4%.
事件 A0 A1 A2 A3
概率
0.75
0.15
0.06
0.04
习题6.2
P245
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