摘要:
**基本信息**
以“基础巩固-能力提升-拓展探究”为分层逻辑,通过多样化题型构建从概念辨析到实际应用的知识巩固路径,培养数学抽象与推理能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
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|基础层(选择/填空)|等可能性判断、样本空间、概率公式直接应用|通过骰子、摸球等经典情境,强化对古典概型核心概念的理解|
|中档层(解答题)|列举法(直接列举/列表)、概率计算综合|分步设问引导用数学语言表达事件与概率,提升应用意识|
|提升层(能力提升)|不放回试验、游戏公平性分析|结合树状图解决多步随机事件,发展逻辑推理能力|
|拓展层(拓展探究)|抽签公平性探究|通过实际情境验证概率原理,培养创新意识与理性精神|
内容正文:
第2章 简单随机事件的概率
第2章 简单随机事件的概率
2.2 简单随机事件的概率 同步课时练
【学习目标】
1. 理解简单随机事件的含义:在随机试验中,所有基本事件发生的可能性都相等。
2. 掌握简单随机事件概率的计算公式:P(A) = m/n,其中 n 为样本空间大小(基本事件总数),m 为事件 A 包含的基本事件个数。
3. 能判断一个随机试验是否满足等可能性条件,从而使用古典概型公式求概率。
4. 会用列举法(直接列举、列表法、树状图)确定 n 和 m,准确计算简单随机事件的概率。
【知识梳理】
1. 简单随机事件
在一个随机试验中,如果所有基本事件(样本空间中的每个样本点)发生的可能性都相等,则称该试验中的随机事件为简单随机事件。满足等可能性条件的概率模型称为古典概型。
2. 样本空间
一个随机试验所有可能结果组成的集合称为样本空间,记作 “Ω”(或 S)。样本空间中每个结果称为一个样本点。样本空间的大小(样本点的个数)记作 n。
3. 等可能性条件
古典概型的核心前提:试验中每个基本事件发生的可能性相等。例如:掷一枚质地均匀的硬币,正面朝上与反面朝上的可能性均为 1/2;掷一枚质地均匀的骰子,每个点数朝上的可能性均为 1/6。
注意:如果条件不满足(如骰子不均匀、转盘区域面积不同),则不能直接使用 P(A) = m/n 公式。
4. 概率的计算公式(古典概型)
若随机试验满足等可能性条件,事件 A 的概率为:P(A) = m/n。
其中:n 为样本空间中基本事件的总数;m 为事件 A 包含的基本事件个数。
5. 概率的基本性质
① 0 ≤ P(A) ≤ 1(任何事件的概率在 0 到 1 之间)
② P(Ω) = 1(必然事件的概率为 1)
③ P(∅) = 0(不可能事件的概率为 0)
6. 列举法确定 m 和 n
① 直接列举法:适合基本事件总数较少的情况(如掷一枚骰子,n = 6)。
② 列表法:适合两步试验,将第一步和第二步的所有可能结果列成表格。
③ 树状图法:适合两步或多步试验,按步骤画出分支,每条路径代表一种可能结果。
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一、选择题(每小题5分,共25分)
1.下列随机试验中,满足等可能性条件的是
A. 转动一个被分成面积不等的扇形转盘,观察指针落在哪个区域
B. 从一副扑克牌中任意抽取一张,观察花色
C. 掷一枚质地均匀的骰子,观察朝上一面的点数
D. 在一批不合格率未知的产品中抽取一件,观察是否合格
2.掷一枚质地均匀的硬币两次,样本空间中基本事件的总数 n 等于
A. 2
B. 3
C. 4
D. 8
3.一个不透明的袋中装有3个红球和2个白球,除颜色外完全相同。从中随机摸出一个球,摸到红球的概率是
A. 1/2
B. 2/5
C. 3/5
D. 2/3
4.同时掷两枚质地均匀的骰子,用列表法可知样本空间共有 a×b 种等可能结果。其中 a 和 b 分别为
A. 6, 6
B. 6, 2
C. 12, 0
D. 36, 1
5.下列说法正确的是
A. 频率就是概率
B. 掷一枚硬币,正面朝上的概率是 1/2,所以掷10次一定出现5次正面
C. 简单随机事件的概率可以用 P(A) = m/n 计算
D. 概率为 0.99 的事件一定会发生
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二、填空题(每小题5分,共25分)
6.掷一枚质地均匀的骰子,样本空间 Ω = “{1,2,3,4,5,6}”,基本事件总数 n = ________________。
7.袋中有大小相同的红球 2 个、黄球 3 个、蓝球 1 个。从中任取一球,取到黄球的概率是 ________________。(用分数表示)
8.从分别标有数字 1、2、3、4、5 的五张卡片中随机抽取一张,抽到奇数的概率是 ________________。
9.连续掷一枚硬币三次,用树状图可知共有 ________________ 种等可能结果。
10.若一个简单随机试验的样本空间中有 20 个等可能的基本事件,事件 A 包含其中 7 个,则 P(A) = ________________。
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三、解答题(每小题10分,共20分)
11.(10分)一个不透明的盒子里装有 4 张卡片,分别标有数字 1、2、3、4,卡片除数字外完全相同。从中随机抽取一张,观察其数字。
(1)写出该试验的样本空间 Ω,并指出基本事件总数 n;
(2)设事件 A 为“抽到的数字是偶数”,用列举法写出事件 A 包含的基本事件,并求 P(A);
(3)设事件 B 为“抽到的数字大于 2”,求 P(B)。
12.(10分)同时掷两枚质地均匀的硬币,观察朝上的面(正面或反面)。
(1)用列表法或树状图表示该试验的样本空间,并指出 n;
(2)求事件 C “两枚硬币朝上的面相同” 的概率;
(3)求事件 D “至少有一枚硬币正面朝上” 的概率。
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四、能力提升(每小题10分,共20分)
13.(10分)一个不透明的袋中装有大小、形状完全相同的 3 个红球和 2 个白球。
(1)从中随机摸出一个球,求摸到红球的概率;
(2)若先从袋中摸出一个球不放回,再从剩下的球中摸出一个球,用树状图表示所有可能的摸球结果,并求两次都摸到红球的概率。
14.(10分)甲、乙两人玩“石头、剪刀、布”游戏,两人同时出手势,每种手势等可能出现。
(1)用列表法列出所有可能的结果,求基本事件总数 n;
(2)求甲获胜的概率;
(3)通过概率的计算结果,判断该游戏是否公平。
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五、拓展探究(共10分)
15.(10分)小明和小红玩一个抽签游戏:3 支签中只有 1 支是中奖签,两人按小明先抽、小红后抽的顺序依次抽取(不放回)。
(1)用树状图表示所有可能的抽签结果,写出样本空间;
(2)分别求小明中奖的概率和小红中奖的概率;
(3)比较两人的中奖概率,说明“先抽有利”还是“后抽有利”?请用概率知识解释你的结论。
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参考答案
1.C 选项 C 中骰子质地均匀,6 个面朝上的可能性均相等,满足等可能性条件。A 中转盘区域面积不等,可能性不等;B 中扑克牌每种花色的张数虽相等(13张),但题目中 “任意抽取一张”若洗牌均匀也满足等可能,此处注意扑克牌场景也算等可能;D 中不合格率未知,不是等可能。严格来说只有 C 是明确且经典的等可能试验。
2.C 两次掷硬币,每次有正、反 2 种结果,样本空间为 {(正,正), (正,反), (反,正), (反,反)},共 4 个基本事件,n = 4。
3.C 袋中共 5 个球,每个球被摸到的可能性相等。红球 3 个,n = 5,m = 3,P(红) = 3/5。
4.A 同时掷两枚骰子,每枚骰子有 6 种结果,样本空间共有 6 “×” 6 = 36 种等可能结果。因此 a = 6,b = 6。
5.C 在等可能性条件下,简单随机事件的概率确实可以用 P(A) = m/n 计算。A 错误:频率是试验值,概率是理论值,频率围绕概率波动但不等于概率;B 错误:概率为 1/2 不意味着 10 次一定出现 5 次正面,这是随机现象的误解;D 错误:概率为 0.99 的事件仍有 0.01 的可能性不发生。
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6.6(骰子有 6 个面,每个面朝上的可能性相等)
7.3/6 = 1/2(共 6 个球,黄球 3 个,P = 3/6 = 1/2)
8.3/5(奇数有 1、3、5 共 3 个,n = 5,P = 3/5)
9.8(每次 2 种结果,三次共 2 “×” 2 “×” 2 = 8 种等可能结果)
10.7/20(P(A) = m/n = 7/20)
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11.(1)样本空间 Ω = {1, 2, 3, 4},基本事件总数 n = 4。
(2)事件 A = {2, 4},mₐ = 2,P(A) = 2/4 = 1/2。
(3)事件 B = {3, 4},mᵇ = 2,P(B) = 2/4 = 1/2。
12.(1)列表法或树状图表示:样本空间 Ω = {(正,正), (正,反), (反,正), (反,反)},n = 4。
(2)事件 C = {(正,正), (反,反)},m = 2,P(C) = 2/4 = 1/2。
(3)事件 D = {(正,正), (正,反), (反,正)},m = 3,P(D) = 3/4。
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13.(1)共 5 个球,红球 3 个,n = 5,P(红) = 3/5。
(2)树状图:第一层 5 个分支(红₁红₂红₃白₁白₂),第二层每个分支下 4 个分支(不放回),共 5 “×” 4 = 20 种等可能结果。
两次都摸到红球:先红后红有 3 “×” 2 = 6 种,P(两次红) = 6/20 = 3/10。
14.(1)列表法:行(甲)、列(乙)均为{石头, 剪刀, 布},共 3 “×” 3 = 9 种等可能结果,n = 9。
(2)甲获胜的情况:甲石头 vs 乙剪刀、甲剪刀 vs 乙布、甲布 vs 乙石头,共 3 种,P(甲胜) = 3/9 = 1/3。
(3)同理,乙获胜的概率也为 3/9 = 1/3,平局的概率为 3/9 = 1/3。两人获胜概率相等,游戏公平。
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15.(1)设 3 支签分别为①(中奖)、②(不中)、③(不中)。小明先抽,小红后抽(不放回)。
树状图:第一层(小明):①、②、③(各 1/3);
第二层(小红):小明抽① → 小红必抽②或③(不中);小明抽② → 小红抽①或③;小明抽③ → 小红抽①或②。
共 3 “×” 2 = 6 种等可能结果。
(2)小明中奖的情况:小明抽到①(序号第1支),概率 = 2/6 = 1/3。
小红中奖的情况:小明抽②、小红抽①(1 种)+ 小明抽③、小红抽①(1 种),概率 = 2/6 = 1/3。
(3)小明和小红的中奖概率均为 1/3,相等。说明在抽签(不放回)情境下,先抽和后抽的中奖概率是相同的,“先抽有利”的说法是错误的。
一般地,若有 a 支中奖签和 b 支不中奖签,在所有人不知道结果的情况下依次抽取,每个人中奖的概率是相等的。
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