资源简介 15.1 随机事件和样本空间学习任务核心素养1.结合具体实例,理解确定性现象和随机现象.2.结合一次试验,理解样本点、样本空间、随机事件和基本事件的概念.(重点)3.初步学会用集合语言来刻画事件之间的关系.(重点、难点)1.通过对确定性现象和随机现象的研究,结合随机事件、必然事件、不可能事件概念的学习,培养数学抽象素养.2.通过写出试验的样本空间,立足集合观念研究随机事件之间的相互关系,培养数学建模素养.某种福利彩票的中奖率为20%,某人购买彩票100张,就一定有20张彩票中奖吗?带着这样的问题,我们共同学习第15章《概率》.概率论的主要任务是研究随机现象的统计规律,如何用数学语言来刻画随机事件?用怎样的数学模型来量化随机事件的发生的可能性?知识点1 确定性现象、随机现象(1)在一定条件下,事先就能断定发生或不发生某种结果,这种现象就是确定性现象.(2)在一定条件下,某种结果可能发生,也可能不发生,事先不能断定出现哪种结果,这种现象就是随机现象.1.有下列现象:①连续掷一枚硬币两次,两次都出现正面向上;②异性电荷互相吸引;③在标准大气压下,水在0℃结冰;④南通某天下雨.其中是随机现象的是( )A.①③B.②③C.①④D.③④C [随机现象的典型特征是不能事先预料哪一种结果会出现,据此逐个分析,所以①④正确.]知识点2 样本空间、随机事件等概念(1)试验对某随机现象进行的实验、观察称为随机试验,简称试验.(2)样本点、样本空间、随机事件、基本事件的概念把随机试验的每一个可能结果称为样本点,用ω表示;所有样本点组成的集合称为样本空间,记为Ω;样本空间的子集称为随机事件,也简称事件.事件一般用A,B,C等大写英文字母表示.当一个事件仅包含单一样本点时,称该事件为基本事件.Ω(全集)是必然事件,?(空集)是不可能事件.2.在10件同类商品中,有8件红色的,2件白色的,从中任意抽取3件.给出下列事件:①3件都是红色;②3件都是白色;③至少有1件红色;④至少有1件白色.其中是必然事件的序号为________.③ [因白色商品共2件,而要抽出3件商品,故抽出的3件中至少有1件为红色的,故选③.]知识点3 事件的构成、事件的并与交一个事件的完整表述分为两个部分,前一部分为试验的条件,后一部分为试验的结果.事件A、B的并(和):对于事件A、B、C之间的关系为C=A∪B,因此“事件A与B至少有一个发生即为事件C发生”.我们称C是A与B的并,也称C是A与B的和,记作C=A+B.事件A、B的交(积):对于事件A、B、C之间的关系为C=A∩B,因此“事件A与B同时发生即为事件C发生”.我们称C是A与B的交,也称C是A与B的积,记作C=AB.3.抛掷一枚质地均匀的骰子,记事件A=“出现的点数是1或2”,事件B=“出现的点数是2或3或4”,则事件“出现的点数是2”可以记为( )A.A∪BB.A∩BC.A?BD.A=BB [A∪B={1,2,3,4},A∩B={2},故选B.]类型1 事件的有关概念【例1】 判断下列事件哪些是必然事件?哪些是不可能事件?哪些是随机事件?(1)抛一石块,下落;(2)在标准大气压下且温度低于0℃时,冰融化;(3)某人射击一次,中靶;(4)如果a>b,那么a-b>0;(5)掷一枚硬币,出现正面;(6)导体通电后,发热;(7)从分别标有号数1,2,3,4,5的5张标签中任取一张,得到4号签;(8)某电话机在1分钟内收到2次呼叫;(9)没有水分,种子能发芽;(10)在常温下,焊锡熔化.[解] (1)是必然事件,该现象是大自然的客观规律所致.(2)是不可能事件,在标准大气压下,只有温度高于0℃时,冰才融化.(3)是随机事件,射击一次可能中靶,也可能不中靶.(4)是必然事件,由不等式性质可得.(5)是随机事件,因为将一枚硬币抛掷一次,可能出现正面向上,也可能出现反面向上.(6)是必然事件,导体通电发热是物理现象.(7)是随机事件,从5张标签中任取一张,每张都有被取到的可能.(8)是随机事件,因为结果有不可预知性.(9)是不可能事件,因为种子只有在有水分的条件下,才能发芽.(10)是不可能事件,因为金属锡只有在高温下才能熔化.要判定某事件是何种事件,首先要看清条件,因为三种事件都是相对于一定条件而言的.其次再看它是一定发生,还是不一定发生,还是一定不发生.一定发生的是必然事件,不一定发生的是随机事件,一定不发生的是不可能事件.[跟进训练]1.有下列事件:①足球运动员罚点球命中;②在自然数集合中任取一个数为偶数;③在标准大气压下,水在100℃时沸腾;④已知A={1,2,3},B={3,4},则B?A;⑤光线在均匀介质中发生折射现象;⑥任意两个奇数之和为奇数.上述事件中为随机事件的有________,为必然事件的有________,为不可能事件的有________.(填序号)①② ③ ④⑤⑥ [①足球运动员罚点球可能命中,也可能不命中;②在自然数集合中任取一个数可能为奇数,也可能为偶数;③在标准大气压下,水在100℃时一定沸腾;④已知A={1,2,3},B={3,4},则B?A是不可能的;⑤光线在均匀介质中是沿直线传播的,不可能发生折射现象;⑥任意两个奇数之和为偶数.]2.分析下面给出的五个事件哪些是必然事件?哪些是不可能事件?哪些是随机事件?(1)某地2月3日下雪;(2)函数y=ax(a>0且a≠1)在定义域上是增函数;(3)实数的绝对值不小于0;(4)在标准大气压下,水在1℃结冰;(5)a,b∈R,则ab=ba.[解] (1)随机事件,某地在2月3日可能下雪,也可能不下雪.(2)随机事件,函数y=ax(a>0且a≠1),当a>1时在定义域上是增函数,当0(3)必然事件,实数的绝对值非负.(4)不可能事件,在标准大气压下,水在0℃以下结冰.(5)必然事件,若a,b∈R,则ab=ba恒成立.类型2 确定一次试验的样本空间、随机事件的样本点【例2】 (1)指出下列试验的样本空间:①从装有红、白、黑三种颜色的小球各1个的袋子中任取2个小球;②从1,3,6,10四个数中任取两个数(不重复)作差.(2)“抛掷一颗骰子,结果向上的点数为奇数”记为事件A,“抛掷一颗骰子,结果向上的点数不小于3”记为事件B,“抛掷一颗骰子,结果向上的点数为奇数或不小于3”记为事件C,“抛掷一颗骰子,结果向上的点数为不小于3的奇数”记为事件D,写出事件A、B、C、D所包含的样本点,并用集合语言分析A、B、C、D之间的关系.[解] (1)①样本空间Ω={(红球,白球),(红球,黑球),(白球,黑球)}.②由题意可知:1-3=-2,3-1=2,1-6=-5,6-1=5,1-10=-9,10-1=9,3-6=-3,6-3=3,3-10=-7,10-3=7,6-10=-4,10-6=4.即试验的样本空间Ω={-2,2,-5,5,-9,9,-3,3,-7,7,-4,4}.(2)记“抛掷一颗骰子,结果向上的点数为k”记为ωk(k=1,2,3,4,5,6),则Ω={ω1,ω2,ω3,ω4,ω5,ω6},A={ω1,ω3,ω5},B={ω3,ω4,ω5,ω6},C={ω1,ω3,ω4,ω5,ω6},D={ω3,ω5}.不难发现C=A∪B,D=A∩B,所以事件C是A与B的并(和),即C=A+B,事件D是A与B的交(积),即D=AB.1.求本例(1)②中试验的样本点的总数.[解] 样本点的总数为12.2.在本例(1)②满足中“两个数的差大于0”的样本点有哪些?[解] 满足“两个数的差大于0”的样本点有:2,5,9,3,7,4,共6个.3.在本例(1)①中,从装有红、白、黑三种颜色的小球各1个的袋子中任取1个小球,记下颜色后放回,连续取两次,指出试验的样本空间.[解] 样本空间Ω={(红球,红球),(红球,白球),(红球,黑球),(白球,白球),(白球,红球),(白球,黑球),(黑球,黑球),(黑球,白球),(黑球,红球)}.4.在本例(1)②中,从1,3,6,10四个数中任取两个数(不重复)分别作为平面内点的纵横坐标,指出试验的样本空间.[解] 由题意可知:样本空间Ω={(1,3),(1,6),(1,10),(3,1),(3,6),(3,10),(6,1),(6,3),(6,10),(10,1),(10,3),(10,6)}.确定样本空间的方法(1)必须明确事件发生的条件;(2)根据题意,按一定的次序列出问题的答案.特别要注意结果出现的机会是均等的,按规律去写,要做到既不重复也不遗漏.[跟进训练]3.从a,b,c,d中任取两个字母,写出该试验的样本空间及其包含的样本点数.[解] 该试验的结果中,含a的有ab,ac,ad;不含a,含b的有bc,bd;不含a,b,含c的有cd,∴Ω={ab,ac,ad,bc,bd,cd},即该试验的样本点数为6.1.下列事件不是随机事件的是( )A.东边日出西边雨B.下雪不冷化雪冷C.清明时节雨纷纷D.梅子黄时日日晴B [B是必然事件,其余都是随机事件.]2.下列试验:①当x是实数时,x-|x|=2;②某班一次数学测试,及格率低于75%;③从分别标有0,1,2,3,…,9这十个数字的纸团中任取一个,取出的纸团是偶数;④体育彩票某期的特等奖号码.其中的随机事件是( )A.①②③B.①③④C.②③④D.①②④C [由随机事件的定义知②③④是随机事件.]3.试验E:“任取一个两位数,观察个位数字与十位数字的和的情况”,则该试验的样本空间为( )A.{10,11,…,99}B.{1,2,…,18}C.{0,1,…,18}D.{1,2,…,10}B [由题意可知,试验考察的是个位数字与十位数字的和的情况,因此样本空间中的样本点为和的结果,个位数字取值从0到9,十位数字取值从1到9,所以该试验的样本空间为{1,2,…,18}.]4.某电路如图所示.用A表示事件“电灯变亮”,用B,C,D依次表示“开关Ⅰ闭合”“开关Ⅱ闭合”“开关Ⅲ闭合”,则A=________.(用B,C,D间的运算关系式表示)(BC)∪(BD)(或B∩(C∪D)) [根据电路图,要想使电灯变亮,开关Ⅰ一定闭合,同时开关Ⅱ或开关Ⅲ闭合,故A=B∩(C∪D)=(BC)∪(BD).]5.从2,3,8,12中任取两个不同的数字,分别记为a,b,用(a,b)表示该试验的样本点,则事件“为有理数”可表示为________.{(2,8),(3,12),(8,2),(12,3)} [由题意,样本空间为{(2,3),(2,8),(2,12),(3,8),(3,12),(8,12),(3,2),(8,2),(12,2),(8,3),(12,3),(12,8)}.根据有理数的定义,ab的算术平方根为整数,所以事件“为有理数”可表示为{(2,8),(3,12),(8,2),(12,3)}.]回顾本节知识,自我完成以下问题:1.如何确定试验的样本空间?[提示] 确定试验的样本空间就是写出试验的所有可能的结果,并写成Ω={ω1,ω2,…,ωn}的形式.2.写试验的样本空间要注意些什么?[提示] 要考虑周全,应想到试验的所有可能的结果,避免发生遗漏和出现多余的结果.3.事件“A+B”、事件“AB”的含义分别是什么?[提示] 事件A+B表示事件A或事件B至少有一个发生;事件AB表示事件A和事件B同时发生.PAGE-1-15.2 随机事件的概率学习任务核心素养1.了解随机事件发生的不确定性及频率的稳定性,进一步了解概率的意义以及概率与频率的区别.(难点)2.理解概率的统计定义,知道根据概率的统计定义计算概率的方法.(重点)3.理解等可能事件的意义,会把事件分解成等可能基本事件.(难点)4.理解古典概型的特点,掌握等可能事件的概率计算方法.(重点)1.通过频率估计概率,培养数据分析、数学运算核心素养.2.利用古典概型的知识来解决实际问题,培养数学建模核心素养.科学家的科学研究离不开具体大量的试验,奥地利遗传学家孟德尔通过大量的豌豆杂交试验,终于发现了生物遗传学规律:分离定律和自由组合定律.统计学中可以用样本估计总体的分布和特征数,大量的同一条件下的试验可以发现,某些随机事件发生的频率总在某个常数附近摆动,能否以随机事件的频率去估计随机事件的概率?盒子中有四张彩票,只有一张能中奖,甲从中摸出一张,中奖的可能性为,你能给出合理的解释吗?知识点1 随机事件的概率(1)频数与频率在一定条件下,重复进行了n次试验,如果某一随机事件A出现了m次,则事件A出现的频数是m,称事件A出现的次数与试验总次数的比为随机事件A出现的频率.(2)概率的统计定义一般地,对于给定的随机事件A,在相同的条件下,随着试验次数的增加,事件A发生的频率会在某个常数附近摆动并趋于稳定,我们把这个常数作为随机事件A发生的概率,记作P(A).(3)必然事件和不可能事件的概率把必然事件Ω和不可能事件?当成随机事件的两种特殊情况来考虑,则P(Ω)=1,P(?)=0.所以对任何一个事件A,都有0≤P(A)≤1.频率与概率之间有什么关系?[提示] (1)频率是随机的,是一个变量,在试验前不能确定,且可能会随着试验次数的改变而改变,它反映的是某一随机事件出现的频繁程度,反映了随机事件出现的可能性的大小,近似反映了概率的大小.比如全班同学都做了10次掷硬币的试验,但得到正面向上的频率可以是不同的.(2)概率是一个确定的常数,是客观存在的,它是频率的科学抽象,与每次试验无关,不随试验结果的改变而改变,从数量上反映随机事件发生的可能性大小.例如,如果一个硬币质地均匀,则掷该枚硬币出现正面向上的概率是0.5,与做多少次试验无关.(3)频率是概率的近似值,随着试验次数的增加,频率会越来越接近于概率.在实际问题中,随机事件的概率未知,常用大量重复试验中事件发生的频率作为它的估计值.1.下列说法:①频率反映事件发生的频繁程度,概率反映事件发生的可能性大小;②百分率是频率,不是概率;③频率是不能脱离具体的n次试验的实验值,而概率是具有确定性的不依赖于试验次数的理论值;④频率是概率的近似值,概率是频率的稳定值.其中正确的是________.①③④ [由频率与概率的定义及两者之间的关系知①③④正确,②不正确.]知识点2 古典概型(1)在样本空间为Ω={ω1,ω2,ω3,…,ωn}的一次试验中,每个基本事件{ωk}(k=1,2,3,…,n)发生的可能性都相同,则称这些基本事件为等可能基本事件.(2)具有以下两个特点:①样本空间Ω只含有有限个样本点;②每个基本事件的发生都是等可能的.将满足上述条件的随机试验的概率模型称为古典概型.(3)在古典概型中,如果样本空间Ω={ω1,ω2,…,ωn}(其中,n为样本点的个数),那么每一个基本事件{ωk}(k=1,2,…,n)发生的概率都是.如果事件A由其中m个等可能基本事件组合而成,即A中包含m个样本点,那么事件A发生的概率为P(A)=.(4)一般地,对于给定的随机事件A,在相同条件下,随着试验次数的增加,事件A发生的频率会在随机事件A发生的概率P(A)的附近摆动并趋于稳定.我们将频率的这个性质称为频率的稳定性.因此,若随机事件A在n次试验中发生了m次,则当试验次数n很大时,可以用事件A发生的频率来估计事件A的概率,即P(A)≈.2.(多选题)下列对古典概型的说法正确的是( )A.试验中所有可能出现的基本事件含有有限个B.每个事件出现的可能性相等C.每个基本事件出现的可能性相等D.基本事件总数为n,随机事件A若包含k个基本事件,则P(A)=ACD [正确理解古典概型的特点,即基本事件的有限性与等可能性.]类型1 对概率意义的理解【例1】 (对接教材P268练习T3)某种病的治愈概率是0.3,那么前7个人没有治愈,后3个人一定能治愈吗?如何理解治愈的概率是0.3?[解] 如果把治疗一个病人作为一次试验,治愈的概率是0.3,指随着试验次数的增加,即治疗的病人数的增加,大约有30%的人能够治愈.对于一次试验来说,其结果是随机的,因此前7个病人没治愈是可能的,而对后3个病人来说,其结果仍然是随机的,即有可能治愈,也有可能没治愈.治愈的概率是0.3,是指如果患病的有1000人,那么我们根据治愈的频率应在治愈概率附近摆动这一前提,就可以认为这1000人中,大约有300人能治愈,这个事先估计对于医药卫生部门是很有参考价值的.这也进一步说明了随机事件的概率只是反映了大量重复试验条件下,随机试验A发生的频率的稳定性.随机事件的发生具有随机性,概率值仅说明事件发生的可能性的大小,因此,在解释随机事件的概率时,凡是出现“必定”“肯定”之类的确定性字眼,一般都是错误的.[跟进训练]1.试解释下列情况中概率的意义.(1)某商场为促进销售,实行有奖销售活动,凡购买其商品的顾客中奖的概率为0.20;(2)一生产厂家称:我们厂生产的产品合格的概率是0.98.[解] (1)指购买其商品的顾客中奖的可能性为20%.(2)指其厂生产的产品合格的可能性是98%.类型2 频率与概率的关系及求法【例2】 某公司在过去几年内使用某种型号的灯管1000支,该公司对这些灯管的使用寿命(单位:小时)进行了统计,统计结果如下表所示:分组[500,900)[900,1100)[1100,1300)[1300,1500)[1500,1700)[1700,1900)[1900,+∞)频数4812120822319316542频率(1)将各组的频率填入表中;(2)根据上述统计结果,估计灯管使用寿命不足1500小时的概率.[解] (1)频率依次是:0.048,0.121,0.208,0.223,0.193,0.165,0.042.(2)样本中寿命不足1500小时的频数是48+121+208+223=600,所以样本中灯管使用寿命不足1500小时的频率是=0.6,所以灯管使用寿命不足1500小时的概率约为0.6.1.频率是事件A发生的次数m与试验总次数n的比值,利用此公式可求出它们的频率.频率本身是随机变量,当n很大时,频率总是在一个稳定值附近左右摆动,这个稳定值就是概率.2.解此类题目的步骤:先利用频率的计算公式依次计算频率,然后用频率估计概率.[跟进训练]2.某种菜籽在相同的条件下发芽试验结果如下表:菜籽粒数251070130310700150020003000发芽粒数24960116282639133918062715发芽频率(1)填写表中的菜籽发芽的频率;(2)求该种菜籽发芽的概率.[解] (1)根据表格计算不同情况下种子发芽的频率分别是:1,0.8,0.9,0.857,0.892,0.910,0.913,0.893,0.903,0.905.(2)随着菜籽粒数的增加,菜籽发芽的频率越来越接近于0.9,且在它的附近摆动.故该种菜籽发芽的概率约为0.9.类型3 样本点的计数问题【例3】 连续掷3枚硬币,观察落地后这3枚硬币出现正面还是反面.(1)写出这个试验的样本空间;(2)求这个试验的样本点的总数;(3)“恰有2枚正面朝上”这一事件包含哪些样本点?[解] (1)这个试验样本空间Ω={(正,正,正),(正,正,反),(正,反,正),(正,反,反),(反,正,正),(反,正,反),(反,反,正),(反,反,反)}.(2)这个试验的样本点的总数是8.(3)“恰有2枚正面朝上”包含以下3个样本点:(正,正,反),(正,反,正),(反,正,正).求基本事件的个数常用列举法、列表法、画树形图法,解题时要注意以下几个方面:(1)列举法适用于基本事件个数不多的概率问题,用列举法时要注意不重不漏;(2)列表法适用于基本事件个数不是太多的情况,通常把问题归结为“有序实数对”,用列表法时要注意顺序问题;(3)画树形图法适合基本事件个数较多的情况,若是有顺序的问题,可以只画一个树形图,然后乘元素的个数即可.[跟进训练]3.一只口袋内装有大小相同的5个球,其中3个白球,2个黑球,从中一次摸出两个球.(1)共有多少个样本点?(2)“两个都是白球”记为事件A,则A包含几个样本点?[解] 法一:(采用列举法)(1)分别记白球为1,2,3号,黑球为4,5号,记(1,2)表示摸到1号,2号球.则Ω={(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5)},共有10个样本点.(2)A={(1,2),(1,3),(2,3)},包括3个样本点.法二:(采用列表法)(1)设5个球的编号为a,b,c,d,e,其中a,b,c为白球,d,e为黑球.列表如下:abcdea(a,b)(a,c)(a,d)(a,e)b(b,a)(b,c)(b,d)(b,e)c(c,a)(c,b)(c,d)(c,e)d(d,a)(d,b)(d,c)(d,e)e(e,a)(e,b)(e,c)(e,d)由于每次取两个球,每次所取两个球不相同,而摸(b,a)与(a,b)是相同的事件,故共有10个基本等可能事件.即样本点的个数为10.(2)A={(a,b),(b,c),(c,a)},包括3个样本点.类型4 利用古典概型公式求解概率【例4】 先后掷两枚质地均匀的骰子.(1)一共有多少种不同的结果?(2)向上的点数之和是5的结果有多少种?(3)出现两个4点的概率是多少?该试验是否具备古典概型的条件,如何借助概率公式求解?[解] (1)用一个“有序实数对”表示先后掷两枚骰子得到的结果,如用(1,3)表示掷第一枚骰子得到的点数是1,掷第二枚骰子得到的点数是3,则下表列出了所有可能的结果.掷第二枚得到的点数掷第一 枚得到的点数 1234561(1,1)(1,2)(1,3)(1,4)(1,5)(1,6)2(2,1)(2,2)(2,3)(2,4)(2,5)(2,6)3(3,1)(3,2)(3,3)(3,4)(3,5)(3,6)4(4,1)(4,2)(4,3)(4,4)(4,5)(4,6)5(5,1)(5,2)(5,3)(5,4)(5,5)(5,6)6(6,1)(6,2)(6,3)(6,4)(6,5)(6,6)从表中可以看出,先后掷两枚骰子的所有可能结果共有36种.即样本空间有36个样本点,即36种结果的出现是等可能的,该试验的概率模型为古典概型.(2)在所有的结果中,向上的点数之和为5的结果有(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),共4种.(3)记“出现两个4点”为事件B.因为事件B出现的可能结果只有1种,所以事件B发生的概率P(B)=.古典概型的解题步骤(1)阅读题目,搜集信息;(2)判断是否是古典概型;(3)求出基本事件总数n和事件A所包含的结果数m;(4)用公式P(A)=求出概率并下结论.[跟进训练]4.甲、乙两人参加法律知识竞答,共有10道不同的题目,其中选择题6道,判断题4道,甲、乙两人依次各抽一道题.甲抽到选择题,乙抽到判断题的概率是多少?[解] 甲、乙两人从10道题中不放回地各抽一道题,先抽的有10种抽法,后抽的有9种抽法,故所有可能的抽法是10×9=90(种),即基本事件总数是90.记“甲抽到选择题,乙抽到判断题”为事件A,下面求事件A包含的基本事件数:甲抽到选择题有6种抽法,乙抽到判断题有4种抽法,所以事件A的基本事件数为6×4=24.P(A)==.1.下列说法正确的是( )A.任何事件的概率总是在区间(0,1)内B.频率是客观存在的,与试验次数无关C.随着试验次数的增加,事件发生的频率一般会稳定于概率D.概率是随机的,在试验前不能确定C [不可能事件的概率为0,必然事件的概率为1,故A错;频率与试验次数有关,故B错;概率是频率的稳定值,故C正确;概率是客观存在的,与试验次数无关,故D错.故选C.]2.已知某彩票中奖的概率为,则下列关于彩票中奖的说法正确的是( )A.买1张彩票一定不会中奖B.买1000张彩票肯定有1张中奖C.买2000张彩票肯定能中奖D.买10000张彩票不一定会中奖D [对随机事件发生可能性大小的度量为事件的概率,所以彩票中奖概率表示买彩票中奖这一随机事件发生的可能性为,所以对于每一张彩票,它中奖的概率均是,与买的张数无关,故D正确.]3.下列试验中,是古典概型的是( )A.种下一粒种子观察它是否发芽B.从规格直径为250mm±0.6mm的一批合格产品中任意抽取一件,测得直径C.抛掷一枚质地均匀的硬币,观察其出现正面或反面D.某人射击中靶或不中靶C [A中,一粒种子发芽和不发芽的可能性不相等,所以A不是;B中,每一件的直径不相同,即可能性不相等,所以B不是;D中,中靶和不中靶的可能性不相等,所以D不是;C中,出现正面和反面的可能性相等,且结果仅有两个,故选C.]4.书架上有3本数学书,2本物理书,从中任意取出2本,则取出的两本书都是数学书的概率为________. [利用列举法求出基本事件总数为10个.求出取出的两本书都是数学书包含的基本事件个数3个,故所求概率P=.]5.袋中有形状、大小都相同的4只球,其中1只白球,1只红球,2只黄球,从中一次随机摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为________. [分别以1,2,3,4表示1只白球,1只红球,2只黄球,则随机摸出2只球的所有基本事件为(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共6个基本事件,2只球颜色不同的基本事件有5个,故所求的概率P=.]回顾本节知识,自我完成以下问题:1.频率与概率的区别与联系有哪些?[提示] 频率与概率的区别与联系如下表所示:名称区别联系频率本身是随机的,在试验之前无法确定,随着试验次数的改变而改变,即使做同样次数的重复试验,得到的频率也可能会不同频率是概率的近似值,在多次重复试验中,同一事件发生的频率在某一个常数附近摆动,频率会越来越接近概率,在大量重复试验的前提下,可将频率近似地作为这个事件的概率,在实际问题中,通常事件的概率是未知的,常用频率估计概率概率是[0,1]中的一个常数,不随试验结果的改变而改变,它是频率的科学抽象2.古典概型有何特点?[提示] (1)样本点具有有限性;(2)每个基本事件的发生具有等可能性.“黄金72小时”中的概率当地震等地质灾害发生后,在媒体上经常可以看到“黄金72小时”这几个字.你知道它表示的是什么意思吗?医学研究和统计表明,在没有食物尤其是没有水的条件下,生命的存续期一般不会超过3天.国际救援界认为,在地震等地质灾害发生后的72小时内,被救出人员的存活率随时间的消逝呈递减趋势:第一天(即24小时内),存活率约为90%;第二天,存活率为50%—60%;第三天,存活率为20%—30%.再往后的话,存活率将进一步减少.这里的存活率可以用概率来理解:被救出的人员,如果是在24小时内被发现的,那么该人员生还的概率为90%;如果是在第24—48小时内被发现的,那么生还的概率为50%—60%;如果是第48—72小时内发现的,那么生还的概率为20%—30%.这就意味着,当地震等地质灾害发生后,应该“与时间赛跑”,利用各种手段和机会尽可能早地发现被困人员.需要注意的是,概率描述的只是事件发生的可能性大小,发生的可能性小(即概率小)并不代表不会发生.统计数据表明,地震六天后,被埋人员生还的概率几乎为零.但是这样的事例并不是没有:2005年巴基斯坦7.6级地震中,一名青年被埋27天后获救生还;2008年我国汶川地震中,一位60岁的老人被困11天后获救生还;等等.因此,几乎所有的救援工作,在“黄金72小时”之外都会继续,以便发现更多生命的奇迹.PAGE-10-15.3 互斥事件和独立事件第1课时 互斥事件学习任务核心素养1.了解互斥事件及对立事件的概念,能判断两个事件是否是互斥事件,进而判断它们是否是对立事件.(重点、难点)2.了解两个互斥事件概率的加法公式,知道对立事件概率之和为1的结论.会用相关公式进行简单概率计算.(重点)1.通过求事件发生的概率,培养数据分析、数学运算核心素养.2.借助于互斥事件概率之间的关系,培养逻辑推理核心素养.甲、乙两人下棋,甲不输的概率是0.6,两人下成平局的概率是0.3.问题:甲获胜的概率是多少?知识点1 互斥事件与对立事件的定义(1)一次试验中,样本空间Ω={ω1,ω2,ω3,…,ωn},随机事件A,B?Ω,满足AB=?,即事件A与B不可能同时发生,称A,B为互斥事件,如果事件A和事件B互斥,是指事件A和事件B在一次试验中不能同时发生,也就是说,事件A和事件B同时发生的交(和)概率为0,即P(AB)=0.(2)一次试验中,样本空间Ω={ω1,ω2,ω3,…,ωn},随机事件A,C?Ω,满足AC=?且A+C=Ω,即互斥事件A,C中必有一个发生,称A,C为对立事件,记作C=或A=.互斥事件与对立事件有什么区别和联系?[提示] 对立事件一定是互斥事件,互斥事件不一定是对立事件.1.抽查10件产品,设A={至少有两件次品},则为________.至多有一件次品 [“至少有两件次品”的对立事件是“至多有一件次品”.]知识点2 概率加法公式(1)如果事件A,B互斥,那么事件A+B发生的概率,等于事件A,B分别发生的概率的和,即P(A+B)=P(A)+P(B).这是概率满足的第三个基本性质(亦称概率的加法公式).(2)一般地,如果事件A1,A2,…,An中任何两个事件都是互斥事件,那么称事件A1,A2,…,An两两互斥.那么P(A1+A2+…+An)=P(A1)+P(A2)+…+P(An),即彼此互斥事件和的概率等于每个事件概率的和.2.若事件A,B互斥,且有P(A)=0.1,P(B)=0.3,那么P(A+B)=( )A.0.6B.0.4C.0.2D.0.03B [∵A,B互斥,且P(A)=0.1,P(B)=0.3,∴P(A+B)=P(A)+P(B)=0.1+0.3=0.4.]知识点3 对立事件的一个重要公式对立事件A与必有一个发生,故A+是必然事件,从而P(A)+P()=P(A+)=1.由此,我们可以得到一个重要公式:P()=1-P(A).3.某射手射中10环的概率为0.22,那么在一次射击训练中,该射手射击一次不够10环的概率为________.0.78 [令A=“射手一次射击射中10环”,则P(A)=0.22,∴P()=1-P(A)=1-0.22=0.78.]类型1 互斥事件与对立事件的判断【例1】 某小组有3名男生和2名女生,从中任选2名同学参加演讲比赛.判断下列每对事件是不是互斥事件,如果是,再判断它们是不是对立事件.(1)“恰有1名男生”与“恰有2名男生”;(2)“至少有1名男生”与“全是男生”;(3)“至少有1名男生”与“全是女生”;(4)“至少有1名男生”与“至少有1名女生”.[解] (1)因为“恰有1名男生”与“恰有2名男生”不可能同时发生,所以它们是互斥事件.当恰有2名女生时它们都不发生,所以它们不是对立事件.(2)因为“至少有1名男生”与“全是男生”能同时发生,所以它们不是互斥事件.(3)因为“至少有1名男生”与“全是女生”不可能同时发生,所以它们是互斥事件.由于它们必有一个发生,所以它们是对立事件.(4)当选出的是1名男生、1名女生时,“至少有1名男生”与“至少有1名女生”同时发生,所以它们不是互斥事件.1.要判断两个事件是不是互斥事件,只需要分别找出各个事件包含的所有结果,看它们之间能不能同时发生.在互斥的前提下,看两个事件的并事件是否为必然事件,从而可判断是否为对立事件.2.考虑事件的结果间是否有交事件,可考虑利用Venn图分析,对于较难判断的关系,也可考虑列出全部结果,再进行分析.[跟进训练]1.从40张扑克牌(红桃、黑桃、方块、梅花,点数从1~10各10张)中,任取一张.(1)“抽出红桃”与“抽出黑桃”;(2)“抽出红色牌”与“抽出黑色牌”;(3)“抽出的牌点数为5的倍数”与“抽出的牌点数大于9”.判断上面给出的每对事件是否为互斥事件,是否为对立事件,并说明理由.[解] (1)是互斥事件,不是对立事件.理由是:从40张扑克牌中任意抽取1张,“抽出红桃”和“抽出黑桃”是不可能同时发生的,所以是互斥事件.同时,不能保证其中必有一个发生,这是由于还可能抽出“方块”或者“梅花”,因此,二者不是对立事件.(2)既是互斥事件,又是对立事件.理由是:从40张扑克牌中,任意抽取1张,“抽出红色牌”与“抽出黑色牌”,两个事件不可能同时发生,但其中必有一个发生,所以它们既是互斥事件,又是对立事件.(3)不是互斥事件,不是对立事件.理由是:从40张扑克牌中任意抽取1张,“抽出的牌点数为5的倍数”与“抽出的牌点数大于9”这两个事件可能同时发生,如抽得牌点数为10,因此,二者不是互斥事件,当然不可能是对立事件.类型2 概率的加法公式【例2】 某一时期内,一条河流某处的年最高水位在各个范围内的概率如下:年最高水位/m[8,10)[10,12)[12,14)[14,16)[16,18]概率0.10.280.380.160.08计算在同一时期内,河流此处的年最高水位在下列范围内的概率:(1)[10,18];(2)[8,14).[解] 记此处河流的年最高水位在[8,10),[10,12),[12,14),[14,16),[16,18]范围内分别为事件A,B,C,D,E,则这5个事件是彼此互斥的,由互斥事件的概率加法公式可得:(1)此处河流的年最高水位在[10,18]的概率是P(B+C+D+E)=P(B)+P(C)+P(D)+P(E)=0.90.(2)此处河流的年最高水位在[8,14)的概率是P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)=0.76.1.将一个事件拆分为若干个互斥事件,分别求出各事件的概率,然后用加法公式计算结果.2.在运用互斥事件的概率加法公式解题时,首先要分清事件间是否互斥,同时要会把一个事件拆分成几个互斥事件,做到不重不漏.3.常用步骤:(1)确定诸事件彼此互斥;(2)诸事件中有一个发生;(3)先求诸事件分别发生的概率,再求和.[跟进训练]2.盒子里装有6个红球,4个白球,从中任取3个球.设事件A表示“3个球中有1个红球,2个白球”,事件B表示“3个球中有2个红球,1个白球”.已知P(A)=,P(B)=,求“3个球中既有红球又有白球”的概率.[解] 本题应先判断事件“3个球中既有红球又有白球”,则它包含事件A(“3个球中有1个红球,2个白球”)和事件B(“3个球中有2个红球,1个白球”),而且事件A与事件B是互斥的,所以P(C)=P(A+B)=P(A)+P(B)=+=.3.某家庭电话在家中有人时,打进的电话响第1声时被接的概率为0.1,响第2声时被接的概率为0.3,响第3声时被接的概率为0.4,响第4声时被接的概率为0.1,那么电话在响前4声内被接的概率是多少?[解] 记“响第1声时被接”为事件A,“响第2声时被接”为事件B,“响第3声时被接”为事件C,“响第4声时被接”为事件D,“响前4声内被接”为事件E,则易知A,B,C,D互斥,且E=A+B+C+D,所以由互斥事件的概率加法公式,得P(E)=P(A+B+C+D)=P(A)+P(B)+P(C)+P(D)=0.1+0.3+0.4+0.1=0.9.类型3 求对立事件的概率【例3】 一个袋中装有4个形状、大小完全相同的球,球的编号分别为1,2,3,4.(1)从袋中随机抽取2个球,求取出的球的编号之和不大于4的概率;(2)先从袋中随机取1个球,该球的编号为m,将球放回袋中,再从袋中随机取1个球,该球的编号为n,求n?1?利用列举法求出基本事件的总数,进而求出概率;?2?是有放回抽样,所取的编号有先后次序之分,基本事件的总数为16,利用“正难则反”思想求解.[解] (1)从袋子中随机取2个球,其一切可能的结果组成的基本事件有1和2,1和3,1和4,2和3,2和4,3和4,共6个.从袋中随机取出的球的编号之和不大于4的事件有1和2,1和3,共2个.因此所求事件的概率为=.(2)先从袋中随机取1个球,记下编号为m,放回后,再从袋中随机取1个球,记下编号为n,其一切可能的结果(m,n)有:(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1)(4,2),(4,3),(4,4),共16个.满足条件n≥m+2的结果为(1,3),(1,4),(2,4),共3个.所以满足条件n≥m+2的事件的概率P=,故满足条件n1.当直接计算符合条件的事件个数较多时,可先计算其对立事件的概率,再由公式P(A)=1-P()间接地求出符合条件的事件的概率.2.应用公式时,一定要分清事件的对立事件到底是什么事件,不能重复或遗漏,该公式常用于“至多”“至少”型问题的求解.[跟进训练]4.4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为________. [每位同学有2种选法,基本事件的总数为24=16,其中周六、周日中有一天无人参加的基本事件有2个,根据对立事件的概率公式知,周六、周日都有同学参加公益活动的概率为1-=.]5.玻璃球盒中装有各色球12只,其中5红、4黑、2白、1绿,从中任取1球,求:(1)得到红球或黑球的概率;(2)得到红球或黑球或白球的概率.[解] 记事件A1:从12只球中任取1球得红球;A2:从12只球中任取1球得黑球;A3:从12只球中任取1球得白球;A4:从12只球中任取1球得绿球,则P(A1)=,P(A2)==,P(A3)==,P(A4)=.(1)取出红球或黑球的概率为:P(A1+A2)=P(A1)+P(A2)=+=.(2)A1+A2+A3的对立事件为A4.P(A1+A2+A3)=1-P(A4)=1-=.类型4 互斥事件、对立事件概率公式的综合应用【例4】 抛掷一个质地均匀的正方体玩具(各个面上分别有1,2,3,4,5,6这6个数字),求:(1)落地时向上的数是偶数的概率;(2)落地时向上的数是奇数的概率;(3)落地时向上的数不小于5的概率;(4)落地时向上的数大于1的概率;(5)落地时向上的数最大或最小的概率.[解] 列表如下:向上的数x123456概率(1)P(x是偶数)=P(x=2)+P(x=4)+P(x=6)=++=.(2)P(x是奇数)=P(x=1)+P(x=3)+P(x=5)=++=(或P(x是奇数)=1-P(x是偶数)=1-=).(3)P(x≥5)=P(x=5)+P(x=6)=+=.(4)P(x>1)=P(x=2)+P(x=3)+P(x=4)+P(x=5)+P(x=6)=×5=,或P(x>1)=1-P(x≤1)=1-P(x=1)=1-=.(5)P(x最大或最小)=P(x=6)+P(x=1)=+=.“互斥”和“对立”都是针对两个事件而言.“互斥”是指两个事件不能同时发生;“对立”是指两个互斥事件有且仅有一个发生.,对于求复杂事件的概率通常有两种方法:一是将所求事件转化为彼此互斥的事件的和;二是先求出所求事件的对立事件的概率,进而再求所求事件的概率.[跟进训练]6.掷一枚骰子的试验,事件A表示“小于5的偶数点出现”,事件B表示“小于5的点数出现”,则事件A+发生的概率为________. [事件A发生的概率为P(A)==,事件B发生的概率为P(B)==,所以事件发生的概率为P()=1-P(B)=1-=,易知事件A与事件互斥,故P(A+)=P(A)+P()=+=.]7.甲、乙两人下棋,和棋的概率为,乙获胜的概率为,求:(1)甲获胜的概率;(2)甲不输的概率.[解] (1)“甲获胜”和“和棋或乙获胜”是对立事件,所以“甲获胜”的概率P=1--=.即甲获胜的概率是.(2)法一:设事件A为“甲不输”,可看成是“甲获胜”“和棋”这两个互斥事件的并事件,所以P(A)=+=.法二:设事件A为“甲不输”,可看成是“乙获胜”的对立事件,所以P(A)=1-=.即甲不输的概率是.1.从1,2,…,9中任取两数,其中:①恰有一个偶数和恰有一个奇数;②至少有一个奇数和两个数都是奇数;③至少有一个奇数和两个数都是偶数;④至少有一个奇数和至少有一个偶数.在上述事件中,为对立事件的是( )A.①B.②④C.③D.①③C [从1,2,…,9中任取两数,包括一奇一偶、两奇、两偶,共三种互斥事件,所以只有③中的两个事件才是对立事件.]2.某小组有3名男生和2名女生,从中任选2名同学参加演讲比赛,那么互斥不对立的两个事件是( )A.至少有1名男生与全是女生B.至少有1名男生与全是男生C.至少有1名男生与至少有1名女生D.恰有1名男生与恰有2名女生D [A是对立事件,B、C均不是互斥事件.]3.同时抛掷两枚骰子,没有5点或6点的概率是,则至少有一个5点或6点的概率是________. [由对立事件的概率公式,得所求的概率为1-=.]4.抛掷一骰子,观察出现的点数,设事件A为“出现1点”,事件B为“出现2点”,已知P(A)=P(B)=,则出现1点或出现2点的概率为________. [设事件C为“出现1点或出现2点”,∵事件A,B是互斥事件,由C=A+B可得P(C)=P(A)+P(B)=+=.]5.甲、乙两人下棋,甲获胜的概率是40%,甲不输的概率为90%,则甲、乙两人下成和棋的概率为________.50% [甲不输棋包含甲获胜或甲、乙两人下成和棋,则甲、乙两人下成和棋的概率为90%-40%=50%.]回顾本节知识,自我完成以下问题:1.怎样判断互斥事件与对立事件?[提示] (1)利用基本概念:①两个互斥事件不可能同时发生;②对立事件首先是互斥事件,且必须有一个发生.(2)利用集合的观点来判断:设事件A与B所含的结果组成的集合分别是A,B,I为全集.①事件A与B互斥,即集合A∩B=?;②事件A与B对立,即集合A∩B=?,且A∪B=I,也即A=?IB或B=?IA;③互斥事件A与B的和A+B,可理解为集合A∪B.2.若事件A,B互斥,则P(A+B)如何计算?若事件A,B对立呢?[提示] 若A,B互斥,则P(A+B)=P(A)+P(B);若A,B对立,则P(A+B)=P(A)+P(B)=1.PAGE-9-第2课时 独立事件学习任务核心素养1.了解两个事件相互独立的概念,会判断两个事件是否为相互独立事件.(难点)2.掌握相互独立事件同时发生的概率的计算公式,并能利用该公式计算相关问题的概率.(重点)3.了解互斥事件与相互独立事件的联系与区别,综合利用事件的互斥性与独立性求解综合问题.(易错点)1.借助两个事件相互独立的概念,提升数学抽象的核心素养.2.通过具体的实际问题的研究,培养数学建模的核心素养.五一劳动节学校放假三天,甲、乙两名同学都打算去敬老院做志愿者,甲同学准备在三天中随机选一天,乙同学准备在前两天中随机选一天.记事件A:甲选的是第一天,B:乙选的是第一天.(1)直觉上,你觉得A事件是否发生会影响B事件发生的概率吗?(2)求出P(A),P(B),P(AB)的值,观察这三个值之间的关系.知识点1 相互独立事件的概念一般地,如果事件A是否发生不影响事件B发生的概率,那么称A,B为相互独立事件.1.一个口袋中装有2个白球和3个黑球,下列各选项中的两个事件,属于相互独立事件的是( )A.第一次摸出的是白球与第一次摸出的是黑球B.摸出后放回,第一次摸出的是白球与第二次摸出的是黑球C.摸出后不放回,第一次摸出的是白球与第二次摸出的是黑球D.一次摸两个球,共摸两次,第一次摸出颜色相同的球与第一次摸出颜色不同的球B [选项A,第一次摸出的是白球与第一次摸出的是黑球,属于对立事件;选项B,摸出后放回,第一次摸出的是白球与第二次摸出的是黑球,两者不受彼此影响,属于相互独立事件;选项C,摸出后不放回,第一次摸出的是白球与第二次摸出的是黑球,第二次受第一次的影响,不属于相互独立事件;选项D,一次摸两个球,共摸两次,第一次摸出颜色相同的球与第一次摸出颜色不同的球,属于对立事件.故选B.]知识点2 相互独立事件的概率计算(1)两个事件A,B相互独立的充要条件是P(AB)=P(A)P(B).(2)若事件A1,A2,…,An相互独立,那么这n个事件同时发生的概率P(A1A2…An)=P(A1)P(A2)…P(An).2.已知A,B是相互独立事件,且P(A)=,P(B)=,则P(AB)=________. [由题意可知P(AB)=P(A)P(B)=×=.]知识点3 相互独立事件的性质如果事件A与B相互独立,那么A与,与B,与也相互独立.(1)不可能事件与任何一个事件相互独立吗?(2)必然事件与任何一个事件相互独立吗?[提示] (1)相互独立.不可能事件的发生与任何一个事件的发生没有影响.(2)相互独立.必然事件的发生与任何一个事件的发生没有影响.3.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)对事件A和B,若P(AB)=P(A)P(B),则事件A与B相互独立.( )(2)若事件A,B相互独立,则P()=P()·P().( )(3)如果事件A与B相互独立,则P(AB)=P(A)P(B).( )(4)若事件A与B相互独立,则B与相互独立.( )[提示] 若P(AB)=P(A)P(B),则P(A∩B)=P(A)·P(B),故A,B相互独立,所以(1)正确;若事件A,B相互独立,则,也相互独立,故(2)正确;若事件A,B相互独立,则A发生与否不影响B的发生,故(3)正确;(4)B与相互对立,不是相互独立,故(4)错误.[答案] (1)√ (2)√ (3)√ (4)×类型1 相互独立事件的判断【例1】 判断下列各对事件是否是相互独立事件.(1)甲组3名男生,2名女生,乙组2名男生,3名女生,现从甲、乙两组中各选1名同学参加演讲比赛,“从甲组中选出1名男生”与“从乙组中选出1名女生”;(2)容器内盛有5个白乒乓球和3个黄乒乓球,“从8个球中任意取出1个,取出的是白球”与“从剩下的7个球中任意取出1个,取出的还是白球”;(3)掷一颗骰子一次,“出现偶数点”与“出现3点或6点”.[解] (1)“从甲组中选出1名男生”这一事件是否发生,对“从乙组中选出1名女生”这一事件发生的概率没有影响,所以它们是相互独立事件.(2)“从8个球中任意取出1个,取出的是白球”的概率为,若这一事件发生了,则“从剩下的7个球中任意取出1个,取出的仍是白球”的概率为;若前一事件没有发生,则后一事件发生的概率为,可见,前一事件是否发生,对后一事件发生的概率有影响,所以二者不是相互独立事件.(3)记A:出现偶数点,B:出现3点或6点,则Ω={1,2,3,4,5,6},A={2,4,6},B={3,6},AB={6},∴P(A)==,P(B)==,P(AB)=.∴P(AB)=P(A)·P(B),∴事件A与B相互独立.判断事件是否相互独立的方法(1)定义法:事件A,B相互独立?P(AB)=P(A)P(B).(2)由事件本身的性质直接判定两个事件发生是否相互影响.[跟进训练]1.同时掷两颗质地均匀的骰子,令A={第一颗骰子出现奇数点},令B={第二颗骰子出现偶数点},判断事件A与B是否相互独立.[解] 样本空间Ω={(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6)},A={第一颗骰子出现1,3,5点}={(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6)},B={第二颗骰子出现2,4,6点}={(1,2),(1,4),(1,6),(2,2),(2,4),(2,6),(3,2),(3,4),(3,6),(4,2),(4,4),(4,6),(5,2),(5,4),(5,6),(6,2),(6,4),(6,6)}.AB={(1,2),(1,4),(1,6),(3,2),(3,4),(3,6),(5,2),(5,4),(5,6)},∴P(A)=,P(B)=,P(AB)=,∴P(AB)=P(A)P(B),∴事件A,B相互独立.类型2 相互独立事件发生的概率【例2】 面对某种病毒,各国医疗科研机构都在研究疫苗,现有A,B,C三个独立的研究机构在一定的时期内能研制出疫苗的概率分别是,,.求:(1)他们都研制出疫苗的概率;(2)他们都失败的概率;(3)他们能够研制出疫苗的概率.[解] 令事件A,B,C分别表示A,B,C三个独立的研究机构在一定时期内成功研制出该疫苗,依题意可知,事件A,B,C相互独立,且P(A)=,P(B)=,P(C)=.(1)他们都研制出疫苗,即事件ABC同时发生,故P(ABC)=P(A)P(B)P(C)=××=.(2)他们都失败即事件同时发生.故P()=P()P()P()=(1-P(A))(1-P(B))(1-P(C))==××=.(3)“他们能研制出疫苗”的对立事件为“他们都失败”,结合对立事件间的概率关系可得所求事件的概率P=1-P()=1-=.1.求相互独立事件同时发生的概率的步骤(1)首先确定各事件之间是相互独立的;(2)确定这些事件可以同时发生;(3)求出每个事件的概率,再求积.2.使用相互独立事件同时发生的概率计算公式时,要掌握公式的适用条件,即各个事件是相互独立的,而且它们能同时发生.[跟进训练]2.一个袋子中有3个白球,2个红球,每次从中任取2个球,取出后再放回,求:(1)第1次取出的2个球都是白球,第2次取出的2个球都是红球的概率;(2)第1次取出的2个球中1个是白球、1个是红球,第2次取出的2个球都是白球的概率.[解] 记“第1次取出的2个球都是白球”的事件为A,“第2次取出的2个球都是红球”的事件为B,“第1次取出的2个球中1个是白球、1个是红球”的事件为C,很明显,由于每次取出后再放回,A,B,C都是相互独立事件.记3个白球分别为白1,白2,白3,2个红球为红1,红2,从5个球中一次取2个球的取法有(白1,白2),(白1,白3),(白1,红1),(白1,红2),(白2,白3),(白2,红1),(白2,红2),(白3,红1),(白3,红2),(红1,红2)共10种.其中2个球都是白球有3种,2个球都是红球有1种,1个白球,1个红球有6种.(1)P(AB)=P(A)P(B)=×=.故第1次取出的2个球都是白球,第2次取出的2个球都是红球的概率是.(2)P(CA)=P(C)P(A)=×=.故第1次取出的2个球中1个是白球、1个是红球,第2次取出的2个球都是白球的概率是.类型3 事件的相互独立性与互斥性【例3】 红队队员甲、乙、丙与蓝队队员A,B,C进行围棋比赛,甲对A、乙对B、丙对C各一盘.已知甲胜A、乙胜B、丙胜C的概率分别为0.6,0.5,0.5.假设各盘比赛结果相互独立.求:(1)红队中有且只有一名队员获胜的概率;(2)求红队至少两名队员获胜的概率.弄清事件“红队有且只有一名队员获胜”与事件“红队至少两名队员获胜”是由哪些基本事件组成的,及这些事件间的关系,然后选择相应概率公式求值.[解] 设甲胜A的事件为D,乙胜B的事件为E,丙胜C的事件为F,则,,分别表示甲不胜A、乙不胜B、丙不胜C的事件.因为P(D)=0.6,P(E)=0.5,P(F)=0.5,由对立事件的概率公式知P()=0.4,P()=0.5,P()=0.5.(1)红队有且只有一名队员获胜的事件有D,E,F,以上三个事件彼此互斥且独立.所以红队有且只有一名队员获胜的概率为P1=P(D+E+F)=P(D)+P(E)+P(F)=0.6×0.5×0.5+0.4×0.5×0.5+0.4×0.5×0.5=0.35.(2)法一:红队至少两人获胜的事件有:DE,DF,EF,DEF.由于以上四个事件两两互斥且各盘比赛的结果相互独立,因此红队至少两人获胜的概率为P=P(DE)+P(DF)+P(EF)+P(DEF)=0.6×0.5×0.5+0.6×0.5×0.5+0.4×0.5×0.5+0.6×0.5×0.5=0.55.法二:“红队至少两人获胜”与“红队最多一人获胜”为对立事件,而红队都不获胜为事件,且P()=0.4×0.5×0.5=0.1.∴红队至少两人获胜的概率为P2=1-P1-P()=1-0.35-0.1=0.55.求复杂事件的概率一般可分三步进行(1)列出题中涉及的各个事件,并用适当的符号表示它们;(2)理清各事件之间的关系,恰当地用事件间的“并”“交”表示所求事件;(3)根据事件之间的关系准确地运用概率公式进行计算.[跟进训练]3.某田径队有三名短跑运动员,根据平时训练情况统计甲、乙、丙三人100米跑(互不影响)的成绩在13s内(称为合格)的概率分别为,,,若对这三名短跑运动员的100米跑的成绩进行一次检测,则求:(1)三人都合格的概率;(2)三人都不合格的概率;(3)出现几人合格的概率最大.[解] 记甲、乙、丙三人100米跑成绩合格分别为事件A,B,C,显然事件A,B,C相互独立,则P(A)=,P(B)=,P(C)=.设恰有k人合格的概率为Pk(k=0,1,2,3).(1)三人都合格的概率:P3=(ABC)=P(A)P(B)P(C)=××=.(2)三人都不合格的概率:P0=()=P()·P()·P()=××=.(3)恰有两人合格的概率:P2=P(AB)+P(AC)+P(BC)=××+××+××=.恰有一人合格的概率:P1=1-P0-P2-P3=1---==.综合(1)(2)可知P1最大.所以出现恰有一人合格的概率最大.1.抛掷3枚质地均匀的硬币,A={既有正面向上又有反面向上},B={至多有一个反面向上},则A与B的关系是( )A.互斥事件B.对立事件C.相互独立事件D.不相互独立事件C [由于事件A的发生与否对于事件B的发生不产生影响,则事件A与事件B相互独立,故选C.]2.若P(AB)=,P()=,P(B)=,则事件A与B的关系是( )A.事件A与B互斥B.事件A与B互为对立C.事件A与B相互独立D.事件A与B互斥又独立C [因为P(A)=1-P()=1-=,所以P(AB)=P(A)·P(B)=≠0,所以事件A与B相互独立,不是互斥、对立事件.故选C.]3.甲、乙、丙三人独立地去译一个密码,译出的概率分别是,,,则此密码能被译出的概率是( )A.B.C.D.C [用事件A,B,C分别表示甲、乙、丙能译出密码,则P(A)=,P(B)=,P(C)=,所以P()=P()·P()·P()=××=,所以此密码能被译出的概率为1-=.故选C.]4.甲、乙两人投球命中率分别为,,则甲、乙两人各投一次,恰好命中一次的概率为________. [事件“甲投球一次命中”记为A,“乙投球一次命中”记为B,“甲、乙两人各投一次恰好命中一次”记为事件C,则C=A∪B且A与B互斥,P(C)=P(A∪B)=P(A)P()+P()P(B)=×+×==.]5.甲、乙、丙三人将参加某项测试,他们能达标的概率分别是0.8,0.6,0.5,则三人都达标的概率是________,三人中至少有一人达标的概率是________.0.24 0.96 [三人都达标的概率为0.8×0.6×0.5=0.24.三人都不达标的概率为(1-0.8)×(1-0.6)×(1-0.5)=0.2×0.4×0.5=0.04.三人中至少有一人达标的概率为1-0.04=0.96.]回顾本节知识,自我完成以下问题:1.你能归纳出相互独立事件与互斥事件的区别吗?[提示] 相互独立事件与互斥事件的区别相互独立事件互斥事件条件事件A(或B)是否发生对事件B(或A)发生的概率没有影响不可能同时发生的两个事件符号相互独立事件A,B同时发生,记作:AB互斥事件A,B中有一个发生,记作:A∪B(或A+B)计算公式P(AB)=P(A)·P(B)P(A∪B)=P(A)+P(B)2.你能归纳一下求复杂事件概率的步骤吗?[提示] (1)列出题中涉及的各种事件,并用适当的符号表示;(2)理清事件之间的关系(两事件是互斥、对立,还是相互独立),列出关系式;(3)根据事件之间的关系准确选取概率公式进行计算;(4)当直接计算符合条件的事件的概率较复杂时,可先间接地计算对立事件的概率,再求出符合条件的事件的概率.PAGE-7-第15章概率类型1 频率与概率频率是概率的近似值,而概率是一个理论值.当做大量的重复试验时,试验次数越多,频率的值越接近概率值,故可用频率来估计概率.【例1】 对一批U盘进行抽检,结果如下表:抽出件数a50100200300400500次品件数b345589次品概率(1)计算表中次品的频率;(2)从这批U盘中任意抽取一个是次品的概率约是多少?(3)为保证买到次品的顾客能够及时更换,要销售2000个U盘,至少需进货多少个U盘?[解] (1)表中次品频率从左到右依次为0.06,0.04,0.025,0.017,0.02,0.018.(2)当抽取件数a越来越大时,出现次品的频率在0.02附近摆动,所以从这批U盘中任意抽取一个是次品的概率约是0.02.(3)设需要进货x个U盘,为保证其中有2000个正品U盘,则x(1-0.02)≥2000,因为x是正整数,所以x≥2041,即至少需进货2041个U盘.[跟进训练]1.某射手在相同条件下进行射击,结果如下:射击次数n102050100200500击中靶心次数m8194492178455击中靶心的频率0.80.950.880.920.890.91(1)问该射手射击一次,击中靶心的概率约是多少?(2)假设该射手射击了300次,期望击中靶心的次数是多少?(3)假如该射手射击了300次,前270次都击中靶心,那么后30次一定都击不中靶心吗?(4)假如该射手射击了10次,前9次已击中8次,那么第10次一定击中靶心吗?[解] (1)由题意,得击中靶心的频率与0.9接近,故概率约为0.9.(2)击中靶心的次数大约为300×0.9=270(次).(3)由概率的意义可知概率是个常数,不因试验次数的变化而变化.后30次中,每次击中靶心的概率仍是0.9,所以不一定都击不中靶心.(4)不一定.2.某教授为了测试贫困地区和发达地区的同龄儿童的智力,出了10道智力题,每题10分,然后做了统计,下表是统计结果:贫困地区参加测试的人数3050100200500800得60分以上的人数162752104256402得60分以上的频率发达地区参加测试的人数3050100200500800得60分以上的人数172956111276440得60分以上的频率(1)利用计算器计算两地区参加测试的儿童中得60分以上的频率(结果保留到小数点后三位);(2)估计两个地区参加测试的儿童得60分以上的概率.[解] (1)贫困地区参加测试的人数3050100200500800得60分以上的人数162752104256402得60分以上的频率0.5330.5400.5200.5200.5120.503发达地区参加测试的人数3050100200500800得60分以上的人数172956111276440得60分以上的频率0.5670.5800.5600.5550.5520.550(2)估计贫困地区和发达地区参加测试的儿童得60分以上的概率分别为0.503和0.550.类型2 古典概型古典概型是一种最基本的概率模型,其具有两大特征:一是样本点的有限性,二是每个基本事件发生的等可能性,在应用公式P(A)=时,应正确求出样本空间的样本点,总数和事件A中所包含的样本点数,常用枚举法或树状图法求解样本点个数.【例2】 某产品的三个质量指标分别为x,y,z,用综合指标S=x+y+z评价该产品的等级.若S≤4,则该产品为一等品.现从一批该产品中,随机抽取10件产品作为样本,其质量指标列表如下:产品编号A1A2A3A4A5质量指标(x,y,z)(1,1,2)(2,1,1)(2,2,2)(1,1,1)(1,2,1)产品编号A6A7A8A9A10质量指标(x,y,z)(1,2,2)(2,1,1)(2,2,1)(1,1,1)(2,1,2)(1)利用上表提供的样本数据估计该批产品的一等品率;(2)在该样本的一等品中,随机抽取2件产品,①用产品编号列出所有可能的结果;②设事件B为“在取出的2件产品中,每件产品的综合指标S都等于4”,求事件B发生的概率.[解] (1)计算10件产品的综合指标S,如下表,产品编号A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10S4463454535其中S≤4的有A1,A2,A4,A5,A7,A9,共6件,故该样本的一等品率为=0.6,从而可估计该批产品的一等品率为0.6.(2)①在该样本的一等品中,随机抽取2件产品的所有可能结果为{A1,A2},{A1,A4},{A1,A5},{A1,A7},{A1,A9},{A2,A4},{A2,A5},{A2,A7},{A2,A9},{A4,A5},{A4,A7},{A4,A9},{A5,A7},{A5,A9},{A7,A9},共15种.②在该样本的一等品中,综合指标S等于4的产品编号分别为A1,A2,A5,A7,则事件B发生的所有可能结果为{A1,A2},{A1,A5},{A1,A7},{A2,A5},{A2,A7},{A5,A7},共6种.所以P(B)==.[跟进训练]3.甲、乙两人做出拳游戏(锤子、剪刀、布).求:(1)平局的概率;(2)甲赢的概率;(3)乙赢的概率.[解] 甲有3种不同的出拳方法,每一种出法是等可能的,乙同样有等可能的3种不同出法.一次出拳游戏共有3×3=9种不同的结果,可以认为这9种结果是等可能的,所以一次游戏(试验)是古典概型,它的基本事件总数为9.平局的含义是两人出法相同.例如都出了锤子.甲赢的含义是甲出锤子且乙出剪刀,甲出剪刀且乙出布,甲出布且乙出锤子这3种情况.乙赢的含义是乙出锤子且甲出剪刀,乙出剪刀且甲出布,乙出布且甲出锤子这3种情况.设平局为事件A,甲赢为事件B,乙赢为事件C.由图容易得到:(1)平局含3个基本事件(图中的△);(2)甲赢含3个基本事件(图中的○);(3)乙赢含3个基本事件(图中的※).由古典概型的概率计算公式,可得P(A)==;P(B)==;P(C)==.4.先后随机投掷2枚均匀的正方体骰子,其中x表示第1枚骰子出现的点数,y表示第2枚骰子出现的点数.(1)求点P(x,y)在直线y=x-1上的概率;(2)求点P(x,y)满足y2<4x的概率.[解] (1)投掷每枚骰子出现的点数都有6种情况,所以基本事件总数为6×6=36.记“点P(x,y)在直线y=x-1上”为事件A,A有5个基本事件:A={(2,1),(3,2),(4,3),(5,4),(6,5)}.∴P(A)=.(2)记“点P(x,y)满足y2<4x”为事件B,当x=1时,y=1;当x=2时,y=1,2;当x=3时,y=1,2,3;当x=4时,y=1,2,3;当x=5时,y=1,2,3,4;当x=6时,y=1,2,3,4.则事件B有17个基本事件.∴P(B)=.类型3 互斥事件和对立事件的概率(1)互斥事件的概率的加法公式P(A+B)=P(A)+P(B).(2)对于一个较复杂的事件,一般将其分解成几个简单的事件,当这些事件彼此互斥时,原事件的概率就是这些简单事件的概率的和.(3)当求解的问题中有“至多”“至少”“最少”等关键词语时,常常考虑其反面,通过求其反面,然后转化为所求问题.【例3】 甲、乙两人参加普法知识竞赛,共有5个不同的题目,选择题3个,判断题2个,甲、乙两人各抽一题.(1)甲、乙两人中有一个抽到选择题,另一个抽到判断题的概率是多少?(2)甲、乙两人中至少有一人抽到选择题的概率是多少?[解] 把3个选择题记为x1,x2,x3,2个判断题记为p1,p2.“甲抽到选择题,乙抽到判断题”的情况有:(x1,p1),(x1,p2),(x2,p1),(x2,p2),(x3,p1),(x3,p2),共6种;“甲抽到判断题,乙抽到选择题”的情况有:(p1,x1),(p1,x2),(p1,x3),(p2,x1),(p2,x2),(p2,x3),共6种;“甲、乙都抽到选择题”的情况有:(x1,x2),(x1,x3),(x2,x1),(x2,x3),(x3,x1),(x3,x2),共6种;“甲、乙都抽到判断题”的情况有:(p1,p2),(p2,p1),共2种.(1)“甲抽到选择题,乙抽到判断题”的概率是P1==,“甲抽到判断题,乙抽到选择题”的概率是P2==.故“甲、乙两人中有一个抽到选择题,另一个抽到判断题”的概率为P=P1+P2=+=.(2)甲、乙两人都抽到判断题的概率是=,故甲、乙两人中至少有一人抽到选择题的概率是1-=.[跟进训练]5.甲、乙两人举行比赛,比赛结果有胜、负、平三种情况,甲胜的概率是30%,甲、乙平的概率是50%,那么(1)甲负的概率是多少?(2)甲不输的概率是多少?[解] 记“甲胜”为事件A,“甲、乙平”为事件B,“甲负”为事件C,则A,B,C两两互斥,且P(A)+P(B)+P(C)=1.(1)P(C)=1-P(A)-P(B)=1-30%-50%=20%.故甲负的概率是20%.(2)P(A+B)=P(A)+P(B)=30%+50%=80%.故甲不输的概率是80%.6.由经验得,在某超市的付款处排队等候付款的人数及其概率如下:排队人数012345个人及以上概率0.20.140.40.10.10.06求:(1)“至多有2个人排队”的概率;(2)“至少有2个人排队”的概率.[解] (1)设“没有人排队”为事件A,“有1个人排队”为事件B,“有2个人排队”为事件C,则P(A)=0.2,P(B)=0.14,P(C)=0.4.由题意知,A,B,C彼此互斥,所以“至多有2个人排队”的概率为P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)=0.2+0.14+0.4=0.74,即“至多有2个人排队”的概率是0.74.(2)设“至少有2个人排队”为事件D,则为“至多有1个人排队”,即=A+B,因此P(D)=1-P()=1-P(A+B)=1-P(A)-P(B)=1-0.2-0.14=0.66,即“至少有2个人排队”的概率是0.66.类型4 相互独立事件的概率(1)“P(AB)=P(A)P(B)”是判断事件是否相互独立的充要条件,也是解答相互独立事件概率问题的唯一工具.(2)涉及“至多”“至少”“恰有”等字眼的概率问题,务必分清事件间的相互关系.(3)公式“P(A+B)=1-P()”常应用于求相互独立事件至少有一个发生的概率.【例4】 设每个工作日甲、乙、丙、丁4人需使用某种设备的概率分别为0.6,0.5,0.5,0.4,各人是否需使用设备相互独立.求同一工作日至少3人需使用设备的概率.[解] 设“甲需使用设备”为事件A,“乙需使用设备”为事件B,“丙需使用设备”为事件C,“丁需使用设备”为事件D,“同一工作日至少3人需使用设备”为事件E,由题意知,P(A)=0.6,P(B)=P(C)=0.5,P(D)=0.4.同一工作日至少3人需使用设备表示恰有3人或4人需使用设备,又事件A,B,C,D相互独立,且ABCD,ABC,ABD,ACD,BCD互斥,故P(E)=P(ABCD)+P(ABC)+P(ABD)+P(ACD)+P(BCD)=0.31.[跟进训练]7.某一部件由三个电子元件按如图所示方式连接而成,元件1或元件2正常工作,且元件3正常工作,则部件正常工作.设元件1,2,3的使用寿命超过1000小时的概率都是,且各个元件能否正常工作相互独立,求该部件的使用寿命超过1000小时的概率.[解] 设元件1,2,3的使用寿命超过1000小时的事件分别记为A,B,C,显然P(A)=P(B)=P(C)=,∴该部件的使用寿命超过1000小时的事件为(A+B+AB)C,∴该部件的使用寿命超过1000小时的概率P=×=.1.(2020·全国卷Ⅱ)在新冠肺炎疫情防控期间,某超市开通网上销售业务,每天能完成1200份订单的配货,由于订单量大幅增加,导致订单积压.为解决困难,许多志愿者踊跃报名参加配货工作.已知该超市某日积压500份订单未配货,预计第二天的新订单超过1600份的概率为0.05.志愿者每人每天能完成50份订单的配货,为使第二天完成积压订单及当日订单的配货的概率不小于0.95,则至少需要志愿者( )A.10名B.18名C.24名D.32名B [由题意知超市第二天能完成1200份订单的配货,如果没有志愿者帮忙,则超市第二天共会积压超过500+(1600-1200)=900份订单的概率为0.05,因此要使第二天完成积压订单及当日订单的配货的概率不小于0.95,至少需要志愿者=18(名),故选B.]2.(2020·天津高考)已知甲、乙两球落入盒子的概率分别为和.假定两球是否落入盒子互不影响,则甲、乙两球都落入盒子的概率为________;甲、乙两球至少有一个落入盒子的概率为________. [依题意得,甲、乙两球都落入盒子的概率为×=,甲、乙两球都不落入盒子的概率为×=,则甲、乙两球至少有一个落入盒子的概率为1-=.]3.(2020·江苏高考)将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,则点数和为5的概率是________. [一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,可得基本事件的总数为6×6=36种,而点数和为5的事件为(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),共4种,则点数和为5的概率为P==.]4.(2020·全国卷Ⅰ)某厂接受了一项加工业务,加工出来的产品(单位:件)按标准分为A,B,C,D四个等级.加工业务约定:对于A级品、B级品、C级品,厂家每件分别收取加工费90元,50元,20元;对于D级品,厂家每件要赔偿原料损失费50元.该厂有甲、乙两个分厂可承接加工业务.甲分厂加工成本费为25元/件,乙分厂加工成本费为20元/件.厂家为决定由哪个分厂承接加工业务,在两个分厂各试加工了100件这种产品,并统计了这些产品的等级,整理如下:甲分厂产品等级的频数分布表等级ABCD频数40202020乙分厂产品等级的频数分布表等级ABCD频数28173421(1)分别估计甲、乙两分厂加工出来的一件产品为A级品的概率;(2)分别求甲、乙两分厂加工出来的100件产品的平均利润,以平均利润为依据,厂家应选哪个分厂承接加工业务?[解] (1)由试加工产品等级的频数分布表知,甲分厂加工出来的一件产品为A级品的概率的估计值为=0.4;乙分厂加工出来的一件产品为A级品的概率的估计值为=0.28.(2)由数据知甲分厂加工出来的100件产品利润的频数分布表为利润6525-5-75频数40202020因此甲分厂加工出来的100件产品的平均利润为=15.由数据知乙分厂加工出来的100件产品利润的频数分布表为利润70300-70频数28173421因此乙分厂加工出来的100件产品的平均利润为=10.比较甲、乙两分厂加工的产品的平均利润,应选甲分厂承接加工业务.PAGE-2- 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2021_2022学年新教材高中数学第15章概率15.1随机事件和样本空间学案含解析苏教版必修第二册.doc 2021_2022学年新教材高中数学第15章概率15.2随机事件的概率学案含解析苏教版必修第二册.doc 2021_2022学年新教材高中数学第15章概率15.3互斥事件和独立事件第1课时互斥事件学案含解析苏教版必修第二册.doc 2021_2022学年新教材高中数学第15章概率15.3互斥事件和独立事件第2课时独立事件学案含解析苏教版必修第二册.doc 2021_2022学年新教材高中数学第15章概率章末综合提升学案含解析苏教版必修第二册.doc