内容正文:
课时3 随机事件的概率、古典概型
一、课标要求
1.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.
2.理解有限样本空间中随机事件的交、并运算,掌握概率的基本性质.
3.理解古典概型,会计算古典概型中简单随机事件的概率.
4.理解频率与概率的关系,会用频率估计概率.
二、知识梳理
1.样本点、样本空间、随机事件
(1) 随机试验的每个可能的基本结果称为_______,全体样本点的集合称为试验的__________,用Ω表示.如果一个随机试验有_______个可能结果,那么样本点的集合称有限样本空间.
(2) 随机试验中的样本空间的子集称为随机事件,简称_______.只包含一个样本点的事件称为_______事件;当且仅当随机事件中某个样本点出现时,称为事件_______.
(3) Ω作为自身的子集,每次试验中总有一个样本点发生,所以Ω总会发生,称Ω为_______;空集不包含任何样本点,每次试验中都不会发生,称为_______.
2.事件的关系与运算
事件的关系或运算
含义
符号表示
图示
包含
A发生导致B_______
AB
相等
A包含B,B_______A
A=B
并事件(和事件)
A与B_______发生
AB或A+B
交事件(积事件)
A与B_______发生
A∩B或AB
互斥(互不相容)
A与B_______发生
A∩B=
互为对立
A与B_______发生
A∩B=,AB=Ω
事件A的对立事件记为_______.
3.古典概型
(1) 古典概型的特征
① 有限性:样本空间中样本点的个数是_______;
② 等可能性:每个样本点发生的可能性_______.
(2) 古典概型的概率
一般地,设试验是古典概型,样本空间Ω包含n个样本点,事件A包含其中的m个样本点,则事件A的概率P(A)=_______=_______.
4.概率的基本性质
(1) 性质1:对任意事件A的概率的取值范围是______________;
(2) 性质2:必然事件Ω的概率是_______,不可能事件的概率是_______;
(3) 性质3:若事件A与事件B互斥,则A,B和事件的概率P(A+B)=______________;
(4) 性质4:若事件A与事件B互为对立事件,则P(A)+P(B)=_______,P(A)=_________;
(5) 性质5:若事件A包含于事件B,则P(A)_______P(B);
(6) 性质6:设A,B是一个随机试验中的两个事件,则P(A+B)=_____________________.
5.概率与频率
(1) 频率:在相同的条件S下重复n次试验,观察某一事件A是否出现,称n次试验中事件A出现的次数为事件A出现的频数,称事件A出现的比例(A)=_______为事件A出现的频率.频率是随机的,不同的试验,得到频率可能不同.
(2) 概率:对随机事件发生的可能性大小的度量(数值).对于给定的随机事件A,由于事件A发生的频率(A)随着试验次数的增加稳定于概率P(A),因此可以用_______来估计概率P(A).
【拓展知识】
1.概率加法公式的推广
若事件A是多个互不相容的事件,,…,的和事件,则P(A)=______________.
2.三个事件和的概率
设A,B,C是一个随机试验中的任意三个事件,则事件A+B+C的概率P(A+B+C)=______.
三、基础回顾
1.判断正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1) 在一定条件下,一定发生的事件是必然事件,一定不发生的事件是不可能事件. ( )
(2) 在一次随机试验中,事件A和事件B包含的样本点数相同,那么A=B. ( )
(3) 掷两枚硬币,样本空间Ω={(正,正),(正,反),(反,反)}. ( )
(4) 一批产品,其次品率为0.05,则从中任取200件,必有10件是次品. ( )
2.甲、乙两个元件构成一并联电路,设E=“甲元件故障”,F=“乙元件故障”,则表示电路故障的事件为 ( )
A.EF B.E∩F C. D.
3.(多选题) 已知Ω为实验E的样本空间,随机事件Ω′Ω,则有 ( )
A.Ω为必然事件,且P(Ω)=1 B.为不可能事件,且P()=0
C.若P(Ω′)=1,则Ω′为必然事件 D.若P(Ω′)=0,则Ω′不一定为不可能事件
4. 抛掷两枚质地均匀的六面体骰子,记事件A=“两枚点数之和为8”, 事件B=“至少有一枚骰
子的点数为5”.则P(AB)=_____;P(A+B)=_____.
四、考点扫描
考点一 样本空间与随机事件
例1 某商场举行有奖促销活动,顾客购买一定金额的商品后即可抽奖,抽奖方法如下:从装有2
个红球,和1个白球B的甲箱与装有2个红球,和2个白球,的乙箱中,各随机摸出1
个球,若摸出的2个球都是红球则中奖,否则不中奖.
(1) 用球的标号列出所有可能的摸出结果.
(2) 有人认为:两个箱子中的红球比白球多,所以中奖的概率大于不中奖的概率,你认为正确吗?请说明理由.
对点训练 判断下面问题的解答是否正确. 若不正确,给出正确解答.
问题:拋掷两枚质地均匀的骰子,求事件A=“两个点数之和是5的倍数”的概率.
解:拋掷两枚骰子,“点数之和”的样本空间Ω={2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12},
A={5,10},所以P(A)=.即“两个点数之和是5的倍数”的概率为.
考点二 事件的关系与运算
考向1 事件关系的判断
例2 (1)口袋中装有3个红球和4个黑球,每个球编有不同的号码,现从中取出3个球,则下列事件是互斥而不对立的为( )
A.“至少有1个红球”与“至少有1个黑球”
B.“至少有1个红球”与“都是黑球”
C.“至少有1个红球”与“至多有1个黑球”
D.“恰有1个红球”与“恰有2个红球”
(2) (多选题)一批产品共有100件,其中5件是次品,95件是合格品,从这批产品中任意抽取5
件.记“恰有一件次品”为事件A;“至少有2件次品”为事件B;“至少有1件次品”为事件C;“至多有1件次品”为事件D.下列结论正确的有 ( )
A.AB=C B.BD=Ω C.A∩B=C D.A∩D=C
考向2 利用互斥、对立事件求概率
例3 某商场的有奖销售活动中,购满100元商品得1张奖券,多购多得.1 000张奖券为一个开奖单位,设特等奖1个,一等奖10个,二等奖50个.设1张奖券中特等奖、一等奖、二等奖的事件分别为A,B,C.求:
(1)1张奖券的中奖概率;
(2)1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率.
规律方法:
对点训练 (1)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”.下列结论正确的是( )
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)
(2)(多选题)已知甲罐中有四个相冋的小球,标号为1,2,3,4;乙罐中有五个相同的小球,标号为
1,2,3,5,6.现从甲罐、乙罐中分别随机柚取1个小球,记事件A=“抽取的两个小球标号之和大于5”,事件B=“抽取的两个小球标号之积大于8”.则有 ( )
A.事件A发生的概率为 B.事件AB发生的概率为
C.事件A∩B发生的概率为 D.从甲罐中抽到标号是2的小球的概率为
考点三 古典概型
例4 (1) (2025春·上海高考)有一四边形,对于其四边,,,,按顺序分别抛掷一枚质量均匀的硬币,如硬币正面朝上,则将其擦去;如硬币反面朝上,则不擦去.最后,以为起点沿着尚未擦去的边出发,可以到达点的概率为
A. B. C. D.
(2)(2024·全国甲卷)有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中不放回地随机抽取3次,每次取1个球.记为前两次取出的球上数字的平均值,为取出的三个球上数字的平均值,则与之差的绝对值不超过的概率是______.
对点训练 (1)(2025·湖北十一校联考)在“2,3,5,7,11,13,17,19”这8个素数中,任取2个不同的数,则这两个数之和仍为素数的概率是( )
A. B. C. D.
(2)(2025·海南四校联考)从不包含大、小王的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”,且P(A)=P(B)=,记事件C=“抽到黑花色”,则P(C)=________.
考点四 随机事件的频率与概率
例5 蹦床是一项将运动和美学完美结合的运动,随着全民健身时代的到来,蹦床越来越受到人们的喜爱.某大型蹦床主题公园为吸引顾客,推出优惠活动,对首次消费的顾客,先注册成为会员,首次按60元收费.对会员逐次消费给予相应优惠,标准如下:
消费次数
第1次
第2次
第3次
第4次
≥第5次
收费比例
1
0.95
0.90
0.85
0.80
该蹦床主题公园从注册的会员中,随机抽取了100位统计他们的消费次数,得到数据如下:
消费次数
1
2
3
4
≥5
频数
60
20
10
5
5
假设每消费一次,蹦床主题公园的成本为30元.根据所给数据,解答下列问题:
(1) 以频率估计概率,估计该蹦床主题公园一位会员至少消费2次的概率;
(2) 某会员消费6次,求这6次消费中,该蹦床主题公园获得的平均利润;
(3) 以样本估计总体,假设从消费次数为3和4的会员中采用分层抽样的方法共抽取6人进行满意度调查,再从这6人中随机选取2人进一步了解情况,求抽取的2人中恰有1人的消费次数为3的概率.
对点训练 某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:°C)有关.如果最高气温不低于25,需求量为500瓶;如果最高气温位于区间[20,25),需求量为300瓶;如果最高气温低于20,需求量为200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
[10,15)
[15,20)
[20,25)
[25,30)
[30,35)
[35,40)
天数
2
16
36
25
7
4
以最高气温位于各区间的频率代替最高气温位于该区间的概率.
(1) 求6月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率;
(2) 设6月份一天销售这种酸奶的利润为Y(单位:元),当6月份这种酸奶一天的进货量为450瓶时,写出Y的所有可能值,并估计Y大于零的概率.
课时3 随机事件的概率、古典概型参考答案
二、知识梳理
1.(1)样本点 样本空间 有限
(2) 事件 基本 发生
(3) 必然事件 不可能事件
2.发生 包含 至少一个 同时 不能同时 有且仅有一个
3.(1)①有限 ②相等 (2)
4.(1) 0≤P(A)≤1 (2)P(Ω)=1 P()=0 (3) P(A)+P(B)
(4) 1 1-P(B)
(5)≤ (6) P(A)+P(B)-P(AB)
5.(1) (2) (A)
【拓展知识】
1.P()+P()+…+P()
2.P(A)+P(B)+P(C)-P(AB)-P(AC)-P(BC)+P(ABC)
三、基础回顾
1.(1) √【解析】一定发生的事件是Ω,是必然事件,一定不发生的事件是,是不可能事件.故正确.
(2)×【解析】事件A和事件B包含的样本点数相同,样本点不一定完全相同.故错误.
(3)×【解析】掷两枚硬币,样本空间Ω={(正,正),(正,反),(反,正),(反,反)}.故错误.
(4)×【解析】事件的频率稳定于概率,不一定等于概率.故错误.
2.B【解析】电路有故障,是在两个元件都有故障的情况下才发生,所以表示电路故障的事件为E∩F.故选B.
3. ABD【解析】对于选项A,当Ω为必然事件,且P(Ω)=1,A正确.
对于选项B, 为不可能事件,且P()=0,B正确.
对于选项C,若P(Ω′)=1,则Ω′不一定为必然事件,若样本空间是区间[0,1],但质点落在区间(0,1)的概率也是1,此时(0,1)不是必然事件,C错误.
对于选项D,若P(Ω′)=0,则Ω′不一定为不可能事件,若样本空间是区间[0,1],但质点落在x=0处的概率为0,但此时不是不可能事件,D正确.故选ABD.
4.;【解析】抛掷两枚质地均匀的六面体骰子,n(Ω)=36,n(A)=5,n(B)=11,n(AB)=2,所以P(A)=,P(B)=,P(AB)==.所以P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)=+-==.
四、考点扫描
例1【解】(1) 摸球结果的样本空间Ω={,,,,,,,,B,B,B,B}.
(2) 不正确,理由如下:由(1)知,样本点总数是12.事件“摸出的2个球都是红球”={,,,},共4个样本点.所以中奖的概率为=,不中奖的概率为1-=.因为>,即不中奖的概率大,所以这种说法不正确.
对点训练 【解】不正确. 抛掷一枚骰子有6种等可能的结果,I号骰子的每一个结果都可与Ⅱ号骰子的任意一个结果配对,组成掷两枚骰子试验的一个结果.I号骰子出现的点数用数字m表示,Ⅱ号骰子出现的点数用数字n表示,则数组(m,n)表示这个试验的一个样本点.所以该试验的样本空间Ω={(m,n)m,n∈{1,2,3,4,5,6}},共有36个样本点.事件A={(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),(4,6),(5,5),(6,4)},共有7个样本点.所以P(A)=.即“两个点数之和是5的倍数”的概率为.
例2 (1)D【解析】 对于选项A,不互斥,如“取出2个红球和1个黑球”与“至少有1个黑球”不是互斥事件,所以A不符合题意;
对于选项B,“至少有1个红球”与“都是黑球”不能同时发生,且必有其中之一发生,所以为互斥事件,且为对立事件,所以B不符合题意;
对于选项C,不互斥,如“取出2个红球和1个黑球”与“至多有1个黑球”不是互斥事件,所以C不符合题意;
对于选项D,“恰有1个红球”与“恰有2个红球”不能同时发生,所以为互斥事件,但不对立,如“恰有3个红球”,所以D符合题意.故选D.
(2)AB【解析】事件AB:至少有一件次品,即事件C,所以A正确.
事件A∩B=,所以C不正确.事件BD:至少有两件次品或至多有一件次品包括了所有情况,所以B正确.
事件A∩D:恰有一件次品,即事件A,所以D错误.故选AB.
例3 【解】(1)设“1张奖券中奖”为事件M,则M=A+B+C.因为A,B,C两两互斥,所以P(M)=P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)=++=.故1张奖券中奖的概率为.
(2)设“1张奖券不中特等奖且不中一等奖”为事件N,则事件N与事件“1张奖券中特等奖或中一等奖”互为对立事件,所以P(N)=1-P(A+B)=1-(P(A)+P(B))=1-=.故1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率为.
对点训练(1)D【解析】 抛掷两枚质地均匀的硬币的所有结果是:(正,正),(正,反),(反,正),(反,反).事件A包含的结果有(正,正),(正,反),事件B包含的结果有(正,反),(反,反),显然事件A,事件B都含有“(正,反)”这一结果,即事件A,事件B能同时发生,因此,事件A与事件B既不互斥也不对立,故A,B错误;因为事件A,事件B中有不同的结果,所以事件A与事件B不相等,故C错误;由古典概型知,P(A)==,P(B)==,所以P(A)=P(B),故D正确.故选D.
(2)BC【解析】从甲罐、乙罐中分别随机抽取1个小球,共包含CC=20(个)样本点.“抽取的两个小球标号之和大于5”为{(1,5),(1,6),(2,5),(2,6),(3,3),(3,5),(3,6),(4,2),(4,3),(4,5),(4,6)},共11个样本点,所以P(A)=.A错误.
“抽取的两个小球标号之积大于8”为{(2,5),(2,6),(3,3),(3,5),(3,6),(4,3),(4,5),(4,6)},共8个样本点,所以P(B)=.所以事件A包含事件B.所以P(A+B)=P(A)=.B正确.
所以P(AB)=P(B)=.C正确.
“从甲罐中抽到标号为2的小球”为{(2,1),(2,2),(2,3),(2,5),(2,6)},共5个样本点,所以“从甲罐中抽到标号为2的小球”的概率为.D错误.故选BC.
例4 (1) B【解析】根据题意,对于其四边,,,,按顺序分别抛掷一枚质量均匀的硬币,共有(种)情况,要从出发沿着尚未擦去的边能到达点,若保留,两条边,则,可保留也可擦去,共有(种)情况;若保留,两条边,则,可保留也可擦去,共有(种)情况(其中有一种情况与上面重复),则要从出发沿着尚未擦去的边能到达点,共有7种情况,所以可以到达点的概率为.故选.
(2)【解析】从6个不同的球中不放回地抽取3次,共有(种),设前两个球的号码为,第三个球的号码为,则,故,故,故.若,则,则为:,故有2种,若,则,则为:,,故有10种,当,则,则为:
,
,故有16种,当,则,同理有16种,当,则,同理有10种,当,则,同理有2种,共与的差的绝对值不超过时不同的抽取方法总数为,故所求概率为.
对点训练 (1) C【解析】这8个素数中,任取2个不同的数,有(2,3),(2,5),(2,7),(2,11),(2,13),(2,17),(2,19),(3,5),(3,7),(3,11),(3,13),(3,17),(3,19),(5,7),(5,11),(5,13),(5,17),(5,19),(7,11),(7,13),(7,17),(7,19),(11,13),(11,17),(11,19),(13,17),(13,19),(17,19),共28个样本点,这两个数之和仍为素数的样本点有(2,3),(2,5),(2,11),(2,17),共4个,所以这两个数之和仍为素数的概率是=.故选C.
(2) 【解析】 记事件D=“抽到红花色”.因为D=A∪B,且A,B不会同时发生,所以A,B是互斥事件,则P(D)=P(A∪B)=P(A)+P(B)=.又因为C,D互斥,且C∪D是必然事件,所以C,D互为对立事件,所以P(C)=1-P(D)=.
例5【解】(1)随机抽取的100位会员中,至少消费2次的会员有20+10+5+5=40(位),所以该蹦床主题公园一位会员至少消费2次的概率P==.
(2) 第1次消费时,蹦床主题公园获取的利润为60-30=30(元),第2次消费时,蹦床主题公园获取的利润为60×0.95-30=27(元),第3次消费时,蹦床主题公园获取的利润为60×0.90-30=24(元),第4次消费时,蹦床主题公园获取的利润为60×0.85-30=21(元),第5次或第6次消费时,蹦床主题公园获取的利润为60×0.80-30=18(元).所以这6次消费中,该蹦床主题公园获得的平均利润为=23(元).
(3) 由题意知,从消费次数为3和4的会员中抽取的人数分别为4,2,这6人中,将消费3次的会员分别记为a,b,c,d,消费4次的会员分别记为e,f.从6人中随机抽取2人的情况有(a,b),(a,c),(a,d),(a,e),(a,f),(b,c),(b,d),(b,e),(b,f),(c,d),(c,e),(c,f),(d,e),(d,f) ,(e,f),共15种.设“抽取的2人中恰有一人的消费次数为3”为事件A,则事件A包含的.情况有(a,e),(a,f),(b,e),(b,f),(c,e),(c,f),(d,e),(d,f),共8种.根据古典概型的概率计算公式可得P(A)=.
对点训练【解】(1) 这种酸奶一天的需求量不超过300瓶,当且仅当最高气温低于25.由表格数据知,最高气温低于25的频率为=0.6, 所以这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率估计值为0.6.
(2) 当这种酸奶一天的进货量为450瓶时,若最高气温不低于25,则Y=6×450-4×450=900;若最高气温位于区间 [20,25),则Y=6×300+2×(450-300)-4×450=300;若最高气温低于20,则Y=6×200+2×(450-200)-4×450=-100;所以Y的所有可能值为900,300,-100.Y大于零当且仅当最高气温不低于20,由表格数据知,最高气温不低于20的频率为=0.8,因此Y大于零的概率的估计值为0.8.
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