10.3 频率与概率(课件 学案 练习)高中数学人教A版(2019)必修 第二册

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10.3 频率与概率(课件 学案 练习)高中数学人教A版(2019)必修 第二册

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第十章
10.3 频率与概率
概 率
学习 目标 1.结合实例,会用频率估计概率,能初步利用概率知识解释现实生活中的概率问题.
2.了解随机模拟试验出现的含义,会利用随机模拟估计概率.
新知初探·基础落实
一、 概念生成
实验模拟:利用计算机模拟抛掷两枚质地均匀的硬币的试验,在重复试验次数为20,100,500时各做5组试验,得到事件A=“一个正面朝上,一个反面朝上”发生的频数nA和频率fn(A),结果如表所示:
序号 n=20 n=100 n=500 频数 频率 频数 频率 频数 频率
1 12 0.6 56 0.56 261 0.522
2 9 0.45 50 0.5 241 0.482
3 13 0.65 48 0.48 250 0.5
4 7 0.35 55 0.55 258 0.516
5 12 0.6 52 0.52 253 0.506
你能计算出事件A发生的概率吗?频率与概率有什么关系?
(1) 试验次数n相同,频率fn(A)可能不同,这说明随机事件发生的频率具有随机性.
(2) 从整体来看,频率在概率0.5附近波动.当试验次数较少时,波动幅度较大;当试验次数较多时,波动幅度较小,但试验次数多的波动幅度并不全都比次数少的小,只是波动幅度小的可能性更大.
请同学阅读课本P254—P257,完成下列填空.
二、 概念表述
1.频率与概率
(1) 频率与概率的区别
频率 本身是__________________________________,在相同的条件下做同样次数的重复试验,得到的事件的频率也可能会不同
概率 本身是__________________________,不随试验结果的改变而改变
举例 辨析 例如,在相同条件下掷一枚质地均匀的硬币1 000次,出现正面向上的次数是521,则正面向上的频率f1 000(正面向上)=而正面向上的概率P(正面向上)=,它是一个客观常数
随机的,在试验之前是无法确定的
一个在[0,1]内的确定值
(2) 频率与概率的关系
在任何确定次数的随机试验中,一个随机事件A发生的频率具有随机性.一般地,随着试验次数n的增大,频率偏离概率的幅度会缩小,即事件A发生的频率fn(A)会逐渐稳定于事件A发生的概率P(A),我们称频率的这个性质为频率的稳定性.因此,我们可以用频率fn(A)估计概率P(A).
①频率是概率的近似值,随着试验次数的增加,频率会越来越接近概率.
②频率本身是随机的,在试验前不能确定.
③概率是一个确定的常数,是客观存在的,在试验前已经确定,与试验次数无关.
三、 概念辨析(判断正误:正确的画“√”,错误的画“××”)
(1) 频率是客观存在的,与试验次数无关. (  )
(2) 随着试验次数的增加,频率一般会越来越接近概率. (  )
(3) 用计算器或计算机产生的随机数是伪随机数. (  )
(4) 在相同环境下,两次随机模拟得到的概率的估计值是相等的. (  )
×


×
典例精讲·能力初成
探究
1
频率的稳定性
视角1 频率与概率之间的联系与区别
     在抛掷硬币试验中,记事件A=“正面朝上”,则下列说法正确的是 (  )
A.抛掷两枚硬币,事件“一枚正面朝上,一枚反面朝上”发生的概率为
B.抛掷十枚硬币,事件B“抛掷十枚硬币,正面都朝上”没有发生,说明P(B)=0
C.抛掷100次硬币,事件A发生的频率比抛掷50次硬币发生的频率更接近于0.5
D.当抛掷次数足够多时,事件A发生的频率接近于0.5
1-1
【解析】
    抛掷两枚硬币,出现的基本事件为(正,反),(正,正),(反,正),(反,反),所以事件“一枚正面朝上,一枚反面朝上”发生的概率P=,故A错误;事件B“抛掷十枚硬币,正面都朝上”没有发生,不能说明P(B)=0,应有P(B)=,故B错误;不能判断抛掷100次硬币,事件A发生的频率与抛掷50次硬币A发生的频率谁更接近于0.5,故C错误;根据频率与概率的关系知,当抛掷次数足够多时,事件A发生的频率接近于0.5,故D正确.
【答案】D
视角2 用随机事件的频率估计概率
     (课本P256例1)新生婴儿性别比是每100名女婴对应的男婴数.通过抽样调查得知,我国2014年、2015年出生的婴儿性别比分别为115.88和113.51.
(1) 分别估计我国2014年和2015年男婴的出生率(新生儿中男婴的比率,精确到0.001);
1-2
【解答】
    2014年男婴出生的频率为≈0.537,2015年男婴出生的频率为≈0.532.由此估计,我国2014年男婴出生率约为0.537,2015年男婴出生率约为0.532.
视角2 用随机事件的频率估计概率
     (课本P256例1)新生婴儿性别比是每100名女婴对应的男婴数.通过抽样调查得知,我国2014年、2015年出生的婴儿性别比分别为115.88和113.51.
(2) 根据估计结果,你认为“生男孩和生女孩是等可能的”这个判断可靠吗?
1-2
【解答】
    由于调查新生儿人数的样本非常大,根据频率的稳定性,上述对男婴出生率的估计具有较高的可信度.因此,我们有理由怀疑“生男孩和生女孩是等可能的”的结论.
(1) 频率是概率的近似值,随着试验次数的增加,频率会越来越接近概率.
(2) 频率本身是随机的,在试验前不能确定.
(3) 概率是一个确定的常数,是客观存在的,在试验前已经确定,与试验次数无关.
变式 为了解某种产品的质量,从一大批产品中抽出若干批进行质量检查,结果如下:
【解答】
    0.9 0.92 0.97 0.94 0.954 0.951
(1) 计算各批产品中优等品的频率,把上表补充完整;
抽取个数n 50 100 200 500 1 000 2 000
优等品数m 45 92 194 470 954 1 902
优等品频率m/n
变式 为了解某种产品的质量,从一大批产品中抽出若干批进行质量检查,结果如下:
【解答】
    由(1)可知,随着抽取数量的增加,优等品频率逐渐稳定在0.95附近,所以估计5 000个产品中的非优等品有5 000×(1-0.95)=250(个).
(2) 从这一大批产品中随机抽取5 000个,请估计非优等品的个数.
抽取个数n 50 100 200 500 1 000 2 000
优等品数m 45 92 194 470 954 1 902
优等品频率m/n
探究
2
概率的应用
   (课本P256例2)一个游戏包含两个随机事件A和B,规定事件A发生则甲获胜,事件B发生则乙获胜.判断游戏是否公平的标准是事件A和B发生的概率是否相等.在游戏过程中甲发现:玩了10次时,双方各胜5次;但玩到1 000次时,自己才胜300次,而乙却胜了700次.据此,甲认为游戏不公平,但乙认为游戏是公平的.你更支持谁的结论?为什么?
2
【解答】
    当游戏玩了10次时,甲、乙获胜的频率都为0.5;当游戏玩了1 000次时,甲获胜的频率为0.3,乙获胜的频率为0.7.根据频率的稳定性,随着试验次数的增加,频率偏离概率很大的可能性会越来越小.相对10次游戏,1 000次游戏时的频率接近概率的可能性更大,因此我们更愿意相信1 000次时的频率离概率更近.而游戏玩到1 000次时,甲、乙获胜的频率分别是0.3和0.7,存在很大差距,所以有理由认为游戏是不公平的.因此,应该支持甲对游戏公平性的判断.
在使用整数随机数模拟试验时,首先要确定随机数的范围和用哪个代表试验结果.
(1) 试验的基本结果等可能时,样本点的总数即为产生随机数的范围,每个随机数代表一个样本点.
(2) 研究等可能事件的概率时,用按比例分配的方法确定表示各个结果的数字个数及总个数.
变式 小明和小芳设计了两个掷骰子的游戏,每个游戏每次都是掷两枚骰子.
游戏一:如果和是6或者7,小明得1分,如果和是其他的数字,小芳得1分.
游戏二:如果和能够被3整除,小明得3分,如果和不能被3整除,小芳得1分.
这两个游戏都公平吗?说说你的理由.若不公平,你能将它们改为公平的吗?
【解答】
    列表如下:
第一次掷和第二次掷 1 2 3 4 5 6
1 2 3 4 5 6 7
2 3 4 5 6 7 8
3 4 5 6 7 8 9
4 5 6 7 8 9 10
5 6 7 8 9 10 11
6 7 8 9 10 11 12
由表可知,P(和为6或7)=,所以P(和不为6或7)=,所以游戏一不公平.因为P(和能被3整除)==,所以P(和不能被3整除)=,所以小明得分的均值为×3=1,小芳得分的均值为×1=,所以游戏二也不公平.将游戏二改为“和能够被3整除,小明得2分,否则小芳得1分”就公平了.
探究
3
根据随机数模拟试验求概率
   已知某射击运动员每次击中目标的概率都是0.8.现采用随机模拟的方法估计该运动员射击4次,至多击中1次的概率:先由计算器产生0到9之间取整数值的随机数,指定0,1表示没有击中目标,2,3,4,5,6,7,8,9表示击中目标.因为射击4次,故以每4个随机数为一组,代表射击4次的结果.经随机模拟产生了20组随机数:
5727 0293 7140 9857 0347
4373 8636 9647 1417 4698
0371 6233 2616 8045 6011
3661 9597 7424 6710 4281
3
据此估计,该射击运动员射击4次至多击中1次的概率为 (  )
A.0.95  B.0.1
C.0.15  D.0.05
【解析】
    由题知随机数组中满足题意的数含有0或1至少3个,只有6011这一个,故所求概率为=0.05.
D
概率意义上的“可能性”是大量随机事件现象的客观规律,与我们日常所说的“可能”“估计”是不同的.也就是说,单独一次试验结果的不确定性与大量重复试验积累结果的有规律性,才是概率意义上的“可能性”.事件A的概率是事件A的本质属性.在一次试验中,概率大的事件比概率小的事件出现的可能性更大.
变式 袋子中有四个小球,分别写有“中”“华”“民”“族”四个字,有放回地从中任取一个小球,直到“中”“华”两个字都取到才停止.用随机模拟的方法估计恰好抽取三次停止的概率,利用电脑随机产生0到3之间取整数值的随机数,分别用0,1,2,3代表中、华、民、族这四个字,以每三个随机数为一组,表示取球三次的结果,经随机模拟产生了以下18组随机数:
232 321 230 023 123 021
132 220 001 231 130 133
231 031 320 122 103 233
由此可以估计,恰好抽取三次就停止的概率为 (  )
A.  B. C.  D.
【解析】
    由随机产生的数可知恰取三次停止的有021,001,130,031,共4个,故所求概率为=.
C
随堂内化·及时评价
1.在掷一枚硬币的试验中,共掷了100次,“正面朝上”的频率为0.49,则“正面朝下”的次数为 (  )
A.0.49  B.49
C.0.51  D.51
【解析】
    正面朝下的频率为1-0.49=0.51,次数为0.51×100=51.
D
2.总数为10万张的彩票,中奖率是,则下列说法正确的是 (  )
A.买1张一定不中奖 B.买1 000张一定中奖
C.买2 000张一定中奖 D.买2 000张不一定中奖
【解析】
    A中,买1张可能中奖,故A错误;B中,买1 000张不一定中奖,故B错误;C中,买2 000张不一定中奖,故C错误;D中,买2 000张不一定中奖,故D正确.
D
3.在下列各事件中,发生的可能性最大的为 (  )
A.任意买1张电影票,座位号是奇数
B.掷1枚骰子,点数小于等于2
C.有10 000张彩票,其中100张是获奖彩票,从中随机买1张是获奖彩票
D.一袋中装有8个红球,2个白球,从中随机摸出1个球是红球
【解析】
    设四个选项对应的事件分别为A,B,C,D,则有P(A)=,P(B)=,P(C)=,P(D)=.
D
4.甲、乙两人做游戏,下列游戏中不公平的是 (  )
A.抛一枚骰子,向上的点数为奇数则甲胜,向上的点数为偶数则乙胜
B.同时抛掷两枚硬币,恰有一枚正面向上则甲胜,两枚都是正面向上则乙胜
C.从一副不含大、小王的扑克牌中抽一张,扑克牌是红色则甲胜,是黑色则乙胜
D.甲、乙两人各写一个数字,若是同奇或同偶则甲胜,否则乙胜
【解析】
    对于A,P(点数为奇数)=P(点数为偶数)=;对于B,P(恰有一枚正面向上)=,P(两枚都正面向上)=;对于C,P(牌色为红)=P(牌色为黑)=;对于D,P(同奇或同偶)=P(奇偶不同)=.
B10.3 频率与概率
一、 单项选择题
1.将两枚质地均匀的骰子同时投掷,设事件A=“两枚骰子掷出的点数均为偶数”.若连续投掷100次,则事件A发生的频数为(  )
A.20 B.25
C.50 D.无法确定
2.已知某医院治疗一种疾病的治愈率为,那么,前4个病人都没有治愈,第5个病人被治愈的概率是(  )
A.1 B.
C. D.0
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,统计结果如下表所示,则取到号码为奇数的概率是(  )
卡片号码 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
取到的次数 10 11 8 8 6 10 18 9 11 9
A.0.53 B.0.5
C.0.47 D.0.37
4.天气预报说,在今后的三天中,每一天下雨的概率均为40%,用随机模拟的方法估计这三天中恰有两天下雨的概率.可利用计算机产生0到9之间的取整数值的随机数,如果我们用1,2,3,4表示下雨,用5,6,7,8,9,0表示不下雨,顺次产生的随机数如下:
907 966 191 925 271 932 812
458 569 683 631 257 393 027
556 488 730 113 137 989
则这三天中恰有两天下雨的概率约为(  )
A. B.
C. D.
二、 多项选择题
5.某商场为促销举行购物抽奖活动,规定购物消费每满200元就可以参加一次抽奖活动,中奖的概率为.那么以下理解不正确的是(  )
A.某顾客抽奖10次,一定能中奖1次
B.某顾客抽奖10次,可能1次也没中奖
C.某顾客消费210元,一定不能中奖
D.某顾客消费1 000元,至少能中奖1次
6.下面说法错误的有(  )
A.设一批产品的次品率为,则从中任取10件,必有1件是次品
B.天气预报:“明天降雨概率为90%”,则明天可能不下雨
C.随机事件发生的频率就是这个随机事件发生的概率
D.做8次抛硬币的试验,结果5次出现正面,则抛一枚硬币出现正面的概率是
三、 填空题
7.在某地区进行流行病学调查,随机调查了200位某种疾病患者的年龄,得到了如图所示的样本数据的频率分布直方图,根据图中信息估计该地区这种疾病患者的年龄位于[10,30)的概率为________.
(第7题)
8.一个不透明的袋中装有除颜色外均相同的8个红球,4个白球,若干个绿球,每次摇匀后随机摸出一个球,记下颜色后再放回袋中,经过大量重复实验后,发现摸到绿球的频率稳定在0.4,则袋中约有绿球________个.
四、 解答题
9.某超市随机选取1 000位顾客,记录了他们购买甲、乙、丙、丁四种商品的情况,整理成如下统计表,其中“√”表示购买,“×”表示未购买.
    商品 顾客人数 
甲 乙 丙 丁
100 √ × √ √
217 √ √
200 √ √ √ ×
300 √ √
85 √
98 √
(1) 估计顾客同时购买乙和丙的概率;
(2) 估计顾客在甲、乙、丙、丁中同时购买3种商品的概率;
(3) 如果顾客购买了甲,则该顾客同时购买乙、丙、丁中哪种商品的可能性最大?
10.电影公司随机收集了电影的有关数据,经分类整理得到下表:
电影类型 第一类 第二类 第三类 第四类 第五类 第六类
电影部数 140 50 300 200 800 510
好评率 0.4 0.2 0.15 0.25 0.2 0.1
好评率是指:一类电影中获得好评的部数与该类电影的部数的比值.
(1) 从电影公司收集的电影中随机选取1部,求这部电影是获得好评的第四类电影的概率;
(2) 随机选取1部电影,估计这部电影没有获得好评的概率;
(3) 电影公司为增加投资回报,拟改变投资策略,这将导致不同类型电影的好评率发生变化.假设表格中只有两类电影的好评率数据发生变化,那么哪类电影的好评率增加0.1,哪类电影的好评率减少0.1,使得获得好评的电影总部数与样本中的电影总部数的比值达到最大?(只需写出结论)
11.(多选)某篮球运动员在最近几次参加的比赛中的投篮情况如下表:
投篮次数 投中两分球的次数 投中三分球的次数
100 55 18
记该篮球运动员在一次投篮中,投中两分球为事件A,投中三分球为事件B,没投中为事件C,用频率估计概率的方法,得到的下述结论正确的是(  )
A.P(A)=0.55 B.P(B)=0.18
C.P(C)=0.27 D.P(B∪C)=0.55
12.某商场在周年庆举行了一场抽奖活动,抽奖箱中所有乒乓球都质地均匀、大小与颜色相同,且每个小球上标有1,2,3,4,5,6这6个数字中的一个,每个号都有若干个乒乓球.抽奖顾客有放回地从抽奖箱中抽取小球,用x表示取出的小球上的数字,当x≥5时,该顾客积分为3分;当3≤x<5时,该顾客积分为2分;当x<3时,该顾客积分为1分.以下是用电脑模拟抽奖得到的30组数据:
1 3 1 1 6 3 3 4 1 2
4 1 2 5 3 1 2 6 3 1
6 1 2 1 2 2 5 3 4 5
(1) 以此样本数据来估计顾客的抽奖情况,分别估计某顾客抽奖1次,积分为3分和2分的概率;
(2) 某顾客抽奖3次,求该顾客至多有1次的积分大于1的概率.
10.3 频率与概率
基础打底·熟练掌握
1.D 【解析】 任意一次随机试验中,随机事件的发生具有随机性,即频率(频数与试验次数的比值)具有随机性,而随试验次数的增加,事件发生的频率逐渐稳定于概率,具有稳定性,则投掷100次的试验中,事件A发生的频率有随机性,故无法确定.
2.B 3.A 4.B 5.ACD 6.ACD
7.0.14 
8.8 【解析】 因为通过大量重复的摸球实验后,发现摸到绿球的频率稳定在0.4,所以摸到绿球的概率为0.4.设不透明的袋中有x个绿球,则=0.4,解得x=8.
9.【解答】 (1) 从统计表可以看出,在这1 000位顾客中有200位顾客同时购买了乙和丙,所以顾客同时购买乙和丙的概率可以估计为=0.2.
(2) 从统计表可以看出,在这1 000位顾客中,有100位顾客同时购买了甲、丙、丁,另有200位顾客同时购买了甲、乙、丙,其他顾客最多购买了2种商品.所以顾客在甲、乙、丙、丁中同时购买3种商品的概率可以估计为=0.3.
(3) 如果顾客购买了甲,顾客购买乙的概率可以估计为=0.2,顾客购买丙的概率可以估计为=0.6,顾客购买丁的概率可以估计为=0.1,所以该顾客同时购买丙的可能性最大.
10.【解答】 (1) 由题意知,样本中电影的总部数是140+50+300+200+800+510=2 000,获得好评的第四类电影的部数是200×0.25=50,故所求概率为=0.025.
(2) 由题意知,样本中获得好评的电影部数是140×0.4+50×0.2+300×0.15+200×0.25+800×0.2+510×0.1=56+10+45+50+160+51=372,故所求概率估计为1-=0.814.
(3) 增加第五类电影的好评率,减少第二类电影的好评率.
能力进阶·融会贯通
11.ABC 【解析】 依题意,P(A)==0.55,P(B)==0.18,显然事件A,B互斥,P(C)=1-P(A+B)=1-P(A)-P(B)=0.27,事件B,C互斥,则P(B+C)=P(B)+P(C)=0.45,故A,B,C都正确,D不正确.
12.【解答】 (1) 由题意可知某顾客抽奖1次,积分为3分的频率是=,则估计某顾客抽奖1次,积分为3分的概率为.某顾客抽奖1次,积分为2分的频率是=,则估计某顾客抽奖1次,积分为2分的概率为.
(2) 由(1)可知某顾客抽奖1次,积分为1分的概率是,则某顾客抽奖1次,所得积分是1分和所得积分大于1分是等可能事件.设某顾客抽奖1次,积分为1分,记为A,积分大于1分,记为a,则某顾客抽奖3次,每次所得积分的样本点有aaa,aaA,aAA,aAa,AAa,AAA,AaA,Aaa,共8个,其中符合条件的样本点有aAA,AAa,AAA,AaA,共4个,故所
求概率P==.10.3 频率与概率
学习 目标 1.结合实例,会用频率估计概率,能初步利用概率知识解释现实生活中的概率问题. 2.了解随机模拟试验出现的含义,会利用随机模拟估计概率.
新知初探基础落实
一、 概念生成
实验模拟:利用计算机模拟抛掷两枚质地均匀的硬币的试验,在重复试验次数为20,100,500时各做5组试验,得到事件A=“一个正面朝上,一个反面朝上”发生的频数nA和频率fn(A),结果如表所示:
序号 n=20 n=100 n=500
频数 频率 频数 频率 频数 频率
1 12 0.6 56 0.56 261 0.522
2 9 0.45 50 0.5 241 0.482
3 13 0.65 48 0.48 250 0.5
4 7 0.35 55 0.55 258 0.516
5 12 0.6 52 0.52 253 0.506
你能计算出事件A发生的概率吗?频率与概率有什么关系?
(1) 试验次数n相同,频率fn(A)可能不同,这说明随机事件发生的频率具有随机性.
(2) 从整体来看,频率在概率0.5附近波动.当试验次数较少时,波动幅度较大;当试验次数较多时,波动幅度较小,但试验次数多的波动幅度并不全都比次数少的小,只是波动幅度小的可能性更大.
请同学阅读课本P254—P257,完成下列填空.
二、 概念表述
1.频率与概率
(1) 频率与概率的区别
频率 本身是__随机的,在试验之前是无法确定的__,在相同的条件下做同样次数的重复试验,得到的事件的频率也可能会不同
概率 本身是__一个在[0,1]内的确定值__,不随试验结果的改变而改变
举例 辨析 例如,在相同条件下掷一枚质地均匀的硬币1 000次,出现正面向上的次数是521,则正面向上的频率f1 000(正面向上)=,它是一个客观常数
(2) 频率与概率的关系
在任何确定次数的随机试验中,一个随机事件A发生的频率具有随机性.一般地,随着试验次数n的增大,频率偏离概率的幅度会缩小,即事件A发生的频率fn(A)会逐渐稳定于事件A发生的概率P(A),我们称频率的这个性质为频率的稳定性.因此,我们可以用频率fn(A)估计概率P(A).
①频率是概率的近似值,随着试验次数的增加,频率会越来越接近概率.
②频率本身是随机的,在试验前不能确定.
③概率是一个确定的常数,是客观存在的,在试验前已经确定,与试验次数无关.
三、 概念辨析(判断正误:正确的画“√”,错误的画“××”)
(1) 频率是客观存在的,与试验次数无关.( × )
(2) 随着试验次数的增加,频率一般会越来越接近概率.( √ )
(3) 用计算器或计算机产生的随机数是伪随机数.( √ )
(4) 在相同环境下,两次随机模拟得到的概率的估计值是相等的.( × )
典例精讲能力初成
探究1 频率的稳定性
视角1 频率与概率之间的联系与区别
例1-1 在抛掷硬币试验中,记事件A=“正面朝上”,则下列说法正确的是( D )
A.抛掷两枚硬币,事件“一枚正面朝上,一枚反面朝上”发生的概率为
B.抛掷十枚硬币,事件B“抛掷十枚硬币,正面都朝上”没有发生,说明P(B)=0
C.抛掷100次硬币,事件A发生的频率比抛掷50次硬币发生的频率更接近于0.5
D.当抛掷次数足够多时,事件A发生的频率接近于0.5
【解析】抛掷两枚硬币,出现的基本事件为(正,反),(正,正),(反,正),(反,反),所以事件“一枚正面朝上,一枚反面朝上”发生的概率P=,故A错误;事件B“抛掷十枚硬币,正面都朝上”没有发生,不能说明P(B)=0,应有P(B)=,故B错误;不能判断抛掷100次硬币,事件A发生的频率与抛掷50次硬币A发生的频率谁更接近于0.5,故C错误;根据频率与概率的关系知,当抛掷次数足够多时,事件A发生的频率接近于0.5,故D正确.
视角2 用随机事件的频率估计概率
例1-2 (课本P256例1)新生婴儿性别比是每100名女婴对应的男婴数.通过抽样调查得知,我国2014年、2015年出生的婴儿性别比分别为115.88和113.51.
(1) 分别估计我国2014年和2015年男婴的出生率(新生儿中男婴的比率,精确到0.001);
【解答】2014年男婴出生的频率为≈0.537,2015年男婴出生的频率为≈0.532.由此估计,我国2014年男婴出生率约为0.537,2015年男婴出生率约为0.532.
(2) 根据估计结果,你认为“生男孩和生女孩是等可能的”这个判断可靠吗?
【解答】由于调查新生儿人数的样本非常大,根据频率的稳定性,上述对男婴出生率的估计具有较高的可信度.因此,我们有理由怀疑“生男孩和生女孩是等可能的”的结论.
(1) 频率是概率的近似值,随着试验次数的增加,频率会越来越接近概率.
(2) 频率本身是随机的,在试验前不能确定.
(3) 概率是一个确定的常数,是客观存在的,在试验前已经确定,与试验次数无关.
变式 为了解某种产品的质量,从一大批产品中抽出若干批进行质量检查,结果如下:
抽取个数n 50 100 200 500 1 000 2 000
优等品数m 45 92 194 470 954 1 902
优等品频率m/n
(1) 计算各批产品中优等品的频率,把上表补充完整;
【解答】0.9 0.92 0.97 0.94 0.954 0.951
(2) 从这一大批产品中随机抽取5 000个,请估计非优等品的个数.
【解答】由(1)可知,随着抽取数量的增加,优等品频率逐渐稳定在0.95附近,所以估计5 000个产品中的非优等品有5 000×(1-0.95)=250(个).
探究2 概率的应用
例2 (课本P256例2)一个游戏包含两个随机事件A和B,规定事件A发生则甲获胜,事件B发生则乙获胜.判断游戏是否公平的标准是事件A和B发生的概率是否相等.在游戏过程中甲发现:玩了10次时,双方各胜5次;但玩到1 000次时,自己才胜300次,而乙却胜了700次.据此,甲认为游戏不公平,但乙认为游戏是公平的.你更支持谁的结论?为什么?
【解答】当游戏玩了10次时,甲、乙获胜的频率都为0.5;当游戏玩了1 000次时,甲获胜的频率为0.3,乙获胜的频率为0.7.根据频率的稳定性,随着试验次数的增加,频率偏离概率很大的可能性会越来越小.相对10次游戏,1 000次游戏时的频率接近概率的可能性更大,因此我们更愿意相信1 000次时的频率离概率更近.而游戏玩到1 000次时,甲、乙获胜的频率分别是0.3和0.7,存在很大差距,所以有理由认为游戏是不公平的.因此,应该支持甲对游戏公平性的判断.
在使用整数随机数模拟试验时,首先要确定随机数的范围和用哪个代表试验结果.
(1) 试验的基本结果等可能时,样本点的总数即为产生随机数的范围,每个随机数代表一个样本点.
(2) 研究等可能事件的概率时,用按比例分配的方法确定表示各个结果的数字个数及总个数.
变式 小明和小芳设计了两个掷骰子的游戏,每个游戏每次都是掷两枚骰子.
游戏一:如果和是6或者7,小明得1分,如果和是其他的数字,小芳得1分.
游戏二:如果和能够被3整除,小明得3分,如果和不能被3整除,小芳得1分.
这两个游戏都公平吗?说说你的理由.若不公平,你能将它们改为公平的吗?
【解答】列表如下:
第一次掷和第二次掷 1 2 3 4 5 6
1 2 3 4 5 6 7
2 3 4 5 6 7 8
3 4 5 6 7 8 9
4 5 6 7 8 9 10
5 6 7 8 9 10 11
6 7 8 9 10 11 12
由表可知,P(和为6或7)=,所以P(和不为6或7)=,所以游戏一不公平.因为P(和能被3整除)==,所以P(和不能被3整除)=,所以小明得分的均值为×3=1,小芳得分的均值为×1=,所以游戏二也不公平.将游戏二改为“和能够被3整除,小明得2分,否则小芳得1分”就公平了.
探究3 根据随机数模拟试验求概率
例3 已知某射击运动员每次击中目标的概率都是0.8.现采用随机模拟的方法估计该运动员射击4次,至多击中1次的概率:先由计算器产生0到9之间取整数值的随机数,指定0,1表示没有击中目标,2,3,4,5,6,7,8,9表示击中目标.因为射击4次,故以每4个随机数为一组,代表射击4次的结果.经随机模拟产生了20组随机数:
5727 0293 7140 9857 0347
4373 8636 9647 1417 4698
0371 6233 2616 8045 6011
3661 9597 7424 6710 4281
据此估计,该射击运动员射击4次至多击中1次的概率为( D )
A.0.95  B.0.1
C.0.15  D.0.05
【解析】由题知随机数组中满足题意的数含有0或1至少3个,只有6011这一个,故所求概率为=0.05.
概率意义上的“可能性”是大量随机事件现象的客观规律,与我们日常所说的“可能”“估计”是不同的.也就是说,单独一次试验结果的不确定性与大量重复试验积累结果的有规律性,才是概率意义上的“可能性”.事件A的概率是事件A的本质属性.在一次试验中,概率大的事件比概率小的事件出现的可能性更大.
变式 袋子中有四个小球,分别写有“中”“华”“民”“族”四个字,有放回地从中任取一个小球,直到“中”“华”两个字都取到才停止.用随机模拟的方法估计恰好抽取三次停止的概率,利用电脑随机产生0到3之间取整数值的随机数,分别用0,1,2,3代表中、华、民、族这四个字,以每三个随机数为一组,表示取球三次的结果,经随机模拟产生了以下18组随机数:
232 321 230 023 123 021
132 220 001 231 130 133
231 031 320 122 103 233
由此可以估计,恰好抽取三次就停止的概率为( C )
A.  B.
C.  D.
【解析】由随机产生的数可知恰取三次停止的有021,001,130,031,共4个,故所求概率为=.
随堂内化及时评价
1.在掷一枚硬币的试验中,共掷了100次,“正面朝上”的频率为0.49,则“正面朝下”的次数为( D )
A.0.49  B.49
C.0.51  D.51
【解析】正面朝下的频率为1-0.49=0.51,次数为0.51×100=51.
2.总数为10万张的彩票,中奖率是,则下列说法正确的是( D )
A.买1张一定不中奖 B.买1 000张一定中奖
C.买2 000张一定中奖 D.买2 000张不一定中奖
【解析】A中,买1张可能中奖,故A错误;B中,买1 000张不一定中奖,故B错误;C中,买2 000张不一定中奖,故C错误;D中,买2 000张不一定中奖,故D正确.
3.在下列各事件中,发生的可能性最大的为( D )
A.任意买1张电影票,座位号是奇数
B.掷1枚骰子,点数小于等于2
C.有10 000张彩票,其中100张是获奖彩票,从中随机买1张是获奖彩票
D.一袋中装有8个红球,2个白球,从中随机摸出1个球是红球
【解析】设四个选项对应的事件分别为A,B,C,D,则有P(A)=,P(B)=,P(C)=,P(D)=.
4.甲、乙两人做游戏,下列游戏中不公平的是( B )
A.抛一枚骰子,向上的点数为奇数则甲胜,向上的点数为偶数则乙胜
B.同时抛掷两枚硬币,恰有一枚正面向上则甲胜,两枚都是正面向上则乙胜
C.从一副不含大、小王的扑克牌中抽一张,扑克牌是红色则甲胜,是黑色则乙胜
D.甲、乙两人各写一个数字,若是同奇或同偶则甲胜,否则乙胜
【解析】对于A,P(点数为奇数)=P(点数为偶数)=;对于B,P(恰有一枚正面向上)=,P(两枚都正面向上)=;对于C,P(牌色为红)=P(牌色为黑)=;对于D,P(同奇或同偶)=P(奇偶不同)=.

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