概率
1 随机事件与概率
① 有限样本空间与随机事件
我们把对随机现象的实现和对它的观察称为随机试验,简称试验,常用字母表示,
我们把随机试验的每个可能的基本结果称为样本点,全体样本点的集合称为试验的样本空间.用表示样本空间,用表示样本点.如果一个随机试验有个可能结果结果,则称样本空间为有限样本空间.
样本空间的子集称为随机事件,简称事件,并把只包含一个样本点的事件成为基本事件.随机事件一般用大写字母表示.
②各种事件
必然事件,不可能事件,随机事件.
在件瓷器中,有件一级品,件二级品,从中任取件.
“件都是二级品”是什么事件?
“件都是一级品”是什么事件?
“至少有一件是一级品”是什么事件?
解:(1)因为件瓷器中,只有件二级品,取出件都是二级品是不可能发生的,故是不可能事件.
(2)“件都是一级品”在题设条件下是可能发生也可能不发生的,故是随机事件.
(3)“至少有一件是一级品”是必然事件,因为件瓷器中只有件二级品,取三件必有一级品.
③ 事件的关系和运算
一般地,若事件发生,则事件一定发生,我们就称事件包含于事件,记作;
一般地,事件与事件至少有一个发生,我们称这个事件为事件与事件的并事件(或和事件),记作.
一般地,事件与事件同时发生,我们称这样一个事件为事件与事件的交事件(或积事件),记作.
一般地,如果事件与事件不能同时发生,也就是是一个不可能事件,即,则称事件与事件互斥(或互不相容).
一般地,如果事件与事件在任何一次试验中有且仅有一个发生,即且,则称事件与事件互为对立,事件的对立事件记为.
④ 古典概型
(1) 古典概型的特点
有限性:样本空间的样本点只有有限个;等可能性:每个样本点发生的可能性相等.
(2) 古典概型事件的概率
⑤ 概率的基本性质
性质1 对任意事件,都有
性质2 必然事件的概率为,不可能事件的概率为;
性质3 若事件与事件互斥时,则.
性质4 若事件与事件对立事件,则
性质5 如果,那么
性质6 设是一个随机试验中的两个事件,有
【题型一】对各种事件、事件的关系和运算的理解
【典题1】 从位男生和2位女生共7位同学中任意选派3人,属必然事件的是( )
A.3位都是女生 B.至少有1位是女生
C.3位都不是女生 D.至少有1位是男生
【典题2】从装有十个红球和十个白球的罐子里任取球,下列情况中是互斥而不对立的两个事件是( )
A.至少有一个红球;至少有一个白球
B.恰有一个红球;都是白球
C.至少有一个红球;都是白球
D.至多有一个红球;都是红球
【典题3】 如果事件,互斥,记分别为事件,的对立事件,那么( )
.是必然事件 是必然事件
. 与一定互斥 . 与一定不互斥
【题型二】求古典概型
【典题1】 先后投掷两枚骰子,出现的点数记作,设.
(1)求 的概率;
(2)试列举出的所有可能的结果;
(3)求或 的概率.
【典题2】 任取三个整数,至少有一个数为偶数的概率为 .
【典题3】一个正方体,它的表面涂满了红色.在它的每个面上切两刀可得个小立方块,从中任取两个,其中恰有个一面涂有红色,个两面涂有红色的概率为 .
【典题4】 数学与文学有许多奇妙的联系,如诗中有回文诗:“儿忆父兮妻忆夫”,既可以顺读也可以逆读,数学中有回文数,如等,两位数的回文数有共个,则三位数的回文数中为偶数的概率是 .
【题型二】概率的基本性质
【典题1】有一个公用电话亭,里面有一部电话,在观察使用这部电话的人的流量时,设在某一时刻,有个人正在使用电话或等待使用的概率为,且与时刻无关,统计得到,那么在某一时刻,这个公用电话亭里一个人也没有的概率的值是 .
【典题2】袋中有个小球,分别为红球、黑球、黄球、绿球,从中任取一球,得到红球的概率是,得到黑球或黄球的概率是,得到黄球或绿球的概率也是,试求得到黑球、得到黄球、得到绿球的概率各是多少?
巩固练习
1(★) 将一根长为的铁丝随意截成三段,构成一个三角形,此事件是( )
A.必然事件 B.不可能事件 C.随机事件 D.不能判定
2(★) 在,,,…,这个数字中,任取个数字,那么“这三个数字的和大于”这一事件是( )
A.必然事件 B.不可能事件 C.随机事件 D.以上选项均不正确
3(★) 下列每对事件是互斥事件的个数是( )
(1)将一枚均匀的硬币抛2次,记事件A:两次出现正面;事件:只有一次出现正面
(2)某人射击一次,记事件:中靶,事件B:射中9环
(3)某人射击一次,记事件:射中环数大于5;事件:射中环数小于5.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
4(★) 袋中有白球个,红球个,从中任取两个,则互斥且不对立的两个事件是( )
A.至少有一个白球;都是白球
B.两个白球;至少有一个红球
C.红球、白球各一个;都是白球
D.红球、白球各一个;至少有一个白球
5(★) 设为两个随机事件,如果为互斥事件,那么( )
A.是必然事件 B.M∪N是必然事件
C.与一定为互斥事件 D.与一定不为互斥事件
6(★) 已知一次试验,事件与事件不能同时发生且,至少有一个发生,又事件与事件不能同时发生.若(B),(C),则
A.0.6 B.0.5 C.0.4 D.0.3
7(★) 先后抛掷两枚骰子,设出现的点数之和是8,7,6的概率依次为,则( )
8(★★) 从集合中随机选取一个数记为,从集合中随机选取一个数记为,则的概率为( )
A. B. C. D.
9(★) [多选题]抛掷两枚质地均匀的骰子,有如下随机事件: “至少一枚点数为1”, “两枚骰子点数一奇一偶”, “两枚骰子点数之和为8”, “两枚骰子点数之和为偶数”.判断下列结论,正确的有
A. B.,为对立事件
C.,为互斥事件 D.,相互独立
10(★) 掷一枚质地均匀的骰子,观察出现的点数,设“出现点”、“出现6点”分别为事件、,已知,则出现点数为的倍数的概率为 .
11(★) 如图所示,靶子由一个中心圆面Ⅰ和两个同心圆环Ⅱ、Ⅲ 构成,射手命中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的概率分别为,则不命中靶的概率是 .
12(★) 事件,互斥,它们都不发生的概率为,且,则 .
13(★) 经过某十字路口的汽车,它可能继续直行,也可能向左转或向右转,如果这三种可能性大小相同,那么三辆汽车经过这个十字路口,至少有两辆车向左转的概率为 .
14(★★) 若连掷两次骰子,分别得到的点数是,将作为点的坐标,则点落在区域内的概率是 .
15(★★) 如图所示,是边长为的小正方形组成的网格的两个顶点,在格点中任意放置点,恰好能使其构成且面积为的概率是 .
16(★) 抛掷一枚均匀的骰子,事件表示“朝上一面的点数是偶数”,事件表示“朝上一面的点数不超过”,求.
17(★★) 某城市为鼓励人们绿色出行,乘坐地铁,地铁公司决定按照乘客经过地铁站的数量实施分段优惠政策,不超过站的地铁票价如表:
乘坐站数
票价(元)
现有甲、乙两位乘客同时从起点乘坐同一辆地铁,已知他们乘坐地铁都不超过站,且他们各自在每个站下车的可能性是相同的.
若甲、乙两人共付费元,则甲、乙下车方案共有多少种?
若甲、乙两人共付费元,求甲比乙先到达目的地的概率.
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1 随机事件与概率
① 有限样本空间与随机事件
我们把对随机现象的实现和对它的观察称为随机试验,简称试验,常用字母表示,
我们把随机试验的每个可能的基本结果称为样本点,全体样本点的集合称为试验的样本空间.用表示样本空间,用表示样本点.如果一个随机试验有个可能结果结果,则称样本空间为有限样本空间.
样本空间的子集称为随机事件,简称事件,并把只包含一个样本点的事件成为基本事件.随机事件一般用大写字母表示.
②各种事件
必然事件,不可能事件,随机事件.
在件瓷器中,有件一级品,件二级品,从中任取件.
“件都是二级品”是什么事件?
“件都是一级品”是什么事件?
“至少有一件是一级品”是什么事件?
解:(1)因为件瓷器中,只有件二级品,取出件都是二级品是不可能发生的,故是不可能事件.
(2)“件都是一级品”在题设条件下是可能发生也可能不发生的,故是随机事件.
(3)“至少有一件是一级品”是必然事件,因为件瓷器中只有件二级品,取三件必有一级品.
③ 事件的关系和运算
一般地,若事件发生,则事件一定发生,我们就称事件包含于事件,记作;
一般地,事件与事件至少有一个发生,我们称这个事件为事件与事件的并事件(或和事件),记作.
一般地,事件与事件同时发生,我们称这样一个事件为事件与事件的交事件(或积事件),记作.
一般地,如果事件与事件不能同时发生,也就是是一个不可能事件,即,则称事件与事件互斥(或互不相容).
一般地,如果事件与事件在任何一次试验中有且仅有一个发生,即且,则称事件与事件互为对立,事件的对立事件记为.
④ 古典概型
(1) 古典概型的特点
有限性:样本空间的样本点只有有限个;等可能性:每个样本点发生的可能性相等.
(2) 古典概型事件的概率
⑤ 概率的基本性质
性质1 对任意事件,都有
性质2 必然事件的概率为,不可能事件的概率为;
性质3 若事件与事件互斥时,则.
性质4 若事件与事件对立事件,则
性质5 如果,那么
性质6 设是一个随机试验中的两个事件,有
【题型一】对各种事件、事件的关系和运算的理解
【典题1】 从位男生和2位女生共7位同学中任意选派3人,属必然事件的是( )
A.3位都是女生 B.至少有1位是女生
C.3位都不是女生 D.至少有1位是男生
【解析】由于从5位男生和2位女生共7位同学中任意选派3人,
有3位男生,2位男生1位女生,1位男生2位女生,共三种情况
故A为不可能事件,B,C为随机事件,D为必然事件.
故答案为
【典题2】从装有十个红球和十个白球的罐子里任取球,下列情况中是互斥而不对立的两个事件是( )
A.至少有一个红球;至少有一个白球
B.恰有一个红球;都是白球
C.至少有一个红球;都是白球
D.至多有一个红球;都是红球
【解析】对于,“至少有一个红球”可能为一个红球、一个白球,“至少有一个白球”可能为一个白球、一个红球,故两事件可能同时发生,所以不是互斥事件;对于,“恰有一个红球”,则另一个必是白球,与“都是白球”是互斥事件,而任取2个球还有都是红球的情形,故两事件不是对立事件;对于,“至少有一个红球”为都是红球或一红一白,与“都是白球”显然是对立事件;对于,“至多有一个红球”为都是白球或一红一白,与“都是红球”是对立事件.
【点拨】对立事件是互斥事件,互斥事件不一定是对立事件.
【典题3】 如果事件,互斥,记分别为事件,的对立事件,那么( )
.是必然事件 是必然事件
. 与一定互斥 . 与一定不互斥
【解析】 用图解决此类问题较为直观.如右图所示,是必然事件,故选B.
【点拨】利用集合的关系看事件之间的关系会更直观.
【题型二】求古典概型
【典题1】 先后投掷两枚骰子,出现的点数记作,设.
(1)求 的概率;
(2)试列举出的所有可能的结果;
(3)求或 的概率.
【解析】(Ⅰ)先后投掷两枚骰子,出现的点数情况有:
(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),
共有种可能结果,
而有6结果,为,
(也可以使用树状图
)
所以,
(Ⅱ)的所有可能的结果有,
共有种情况,
(Ⅲ)由(Ⅰ)(Ⅱ)可知,的所有可能的结果有3种,为,
的所有可能的结果有,
【点拨】根据古典概型事件的概率,一般都用穷举法,比如列树状图或者把每个样本点一一列举,关键就要做到不重不漏,在一一列举的时候最好能够按照一定的规律进行.
【典题2】 任取三个整数,至少有一个数为偶数的概率为 .
【解析】方法一 任取三个整数,共有八种情况:
其中至少有一个数为偶数的情况有种,所以所求概率为,
方法二 任取三个整数,共有八种情况,设“都是奇数”为事件,“至少有一个数为偶数”事件,而事件是对立事件,故.
【点拨】
① 因为是取三个整数,列树状图时有3列.
② 方法一从正面入手,方法二从反面切入,往后题目中出现“至少”,“至多”等字眼,都可以从反面进行思考。
【典题3】一个正方体,它的表面涂满了红色.在它的每个面上切两刀可得个小立方块,从中任取两个,其中恰有个一面涂有红色,个两面涂有红色的概率为 .
【解析】根据题意,分析可得:
在分割下来的个完全相等的小正方体中,有个只有一面有红色,有个两面有红色,块有面红色,而还有一个没有红色;
则从中任取个,其中个恰有一面涂有红色,另个恰有两面涂有红色的情况有种;而从块中任取两块,有种情况;
则从中任取个,其中个恰有一面涂有红色,另个恰有两面涂有红色的概率为=.
【典题4】 数学与文学有许多奇妙的联系,如诗中有回文诗:“儿忆父兮妻忆夫”,既可以顺读也可以逆读,数学中有回文数,如等,两位数的回文数有共个,则三位数的回文数中为偶数的概率是 .
【解析】三位数的回文数为,
共有到共种可能,即…
共有到共种可能,即、…
共有个,
其中偶数为是偶数,共种可能,即,
共有到共种可能,即、…
其有个,
三位数的回文数中,偶数的概率.
【题型二】概率的基本性质
【典题1】有一个公用电话亭,里面有一部电话,在观察使用这部电话的人的流量时,设在某一时刻,有个人正在使用电话或等待使用的概率为,且与时刻无关,统计得到,那么在某一时刻,这个公用电话亭里一个人也没有的概率的值是 .
【解析】由题意知:本公用电话亭每次不超过人正在使用电话或等待使用,
“有0、1、2、3、4、5、6个人正在使用电话或等待使用”是必然事件,
随机变量的值可取0,1,2,3,4,5,6,
即
,
故答案为:.
【典题2】袋中有个小球,分别为红球、黑球、黄球、绿球,从中任取一球,得到红球的概率是,得到黑球或黄球的概率是,得到黄球或绿球的概率也是,试求得到黑球、得到黄球、得到绿球的概率各是多少?
【解析】从袋中任取一球,记事件“得到红球”“得到黑球”“得到黄球”“得到绿球”分别为,
则,
解得,
即得到黑球,得到黄球,得到绿球的概率分别为
巩固练习
1(★) 将一根长为的铁丝随意截成三段,构成一个三角形,此事件是( )
A.必然事件 B.不可能事件 C.随机事件 D.不能判定
【答案】
【解析】将一根长为的铁丝随意截成三段,构成一个三角形,这个事件是可能发生的事件,但不是必然事件.所以事件是随机事件.
故答案选择C.
2(★) 在,,,…,这个数字中,任取个数字,那么“这三个数字的和大于”这一事件是( )
A.必然事件 B.不可能事件 C.随机事件 D.以上选项均不正确
【答案】
【解析】 从个数字中取个数字,这三个数字的和可能等于,也可能大于6,
是否大于,需要取出数字才知道,
这三个数字的和大于6”这一事件是随机事件,
故选C.
3(★) 下列每对事件是互斥事件的个数是( )
(1)将一枚均匀的硬币抛2次,记事件A:两次出现正面;事件:只有一次出现正面
(2)某人射击一次,记事件:中靶,事件B:射中9环
(3)某人射击一次,记事件:射中环数大于5;事件:射中环数小于5.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】
【解析】(1)将一枚均匀的硬币抛2次,记事件:两次出现正面;事件:只有一次出现正面,事件不可能同时发生,故是互斥事件;
(2)某人射击一次,记事件:中靶,事件B:射中环,事件可能同时发生,故不是互斥事件
(3)某人射击一次,记事件:射中环数大于;事件B:射中环数小于,事件不可能同时发生,故是互斥事件.
故选.
4(★) 袋中有白球个,红球个,从中任取两个,则互斥且不对立的两个事件是( )
A.至少有一个白球;都是白球
B.两个白球;至少有一个红球
C.红球、白球各一个;都是白球
D.红球、白球各一个;至少有一个白球
【答案】
【解析】从装有3个红球和2个白球的红袋内任取两个球,所有的情况有3种:“2个白球”、“一个白球和一个红球”、“2个红球”.
由于对立事件一定是互斥事件,且它们之中必然有一个发生而另一个不发生,
对于,至少有1个白球;都是白球,不是互斥事件.故不符合.
对于两个白球;至少有一个红球,是互斥事件,但也是对立事件,故不符合.
对于红球、白球各一个;都是白球是互斥事件,但不是对立事件不是互斥事件,故符合.
对于红球、白球各一个;至少有一个白,不是互斥事件.故不符合.
故选:.
5(★) 设为两个随机事件,如果为互斥事件,那么( )
A.是必然事件 B.M∪N是必然事件
C.与一定为互斥事件 D.与一定不为互斥事件
【答案】
【解析】因为为互斥事件,如图:
,
无论哪种情况,是必然事件.
故选:.
6(★) 已知一次试验,事件与事件不能同时发生且,至少有一个发生,又事件与事件不能同时发生.若(B),(C),则
A.0.6 B.0.5 C.0.4 D.0.3
【答案】
【解析】一次试验,事件与事件不能同时发生且,至少有一个发生,
事件与事件不能同时发生.(B),(C),
(A)(B),
则(A)(C).
故选:.
7(★) 先后抛掷两枚骰子,设出现的点数之和是8,7,6的概率依次为,则( )
【答案】
【解析】先后抛掷两枚骰子,出现的点数共有:
(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),共种
其中点数之和是的有种,故;点数之和是的有种,故;
点数之和是的有种,故;故
故选C
8(★★) 从集合中随机选取一个数记为,从集合中随机选取一个数记为,则的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】
【解析】分别从集合各取一个数,共有组实数对,
若,则由得,此时,有1个,
若,则由得,此时,2,有2个,
若,则由得,此时,2,有2个,共有5个,
则对应的概率,
故选:.
9(★) [多选题]抛掷两枚质地均匀的骰子,有如下随机事件: “至少一枚点数为1”, “两枚骰子点数一奇一偶”, “两枚骰子点数之和为8”, “两枚骰子点数之和为偶数”.判断下列结论,正确的有
A. B.,为对立事件
C.,为互斥事件 D.,相互独立
【答案】
【解析】抛掷两枚质地均匀的骰子,有如下随机事件:
“至少一枚点数为1”, “两枚骰子点数一奇一偶”,
“两枚骰子点数之和为8”, “两枚骰子点数之和为偶数”.
对于,当,,时,不成立,故错误;
对于,和不能同时发生,也不能同时不发生,故,为对立事件,故正确;
对于,,不能同时发生,是互斥事件,故正确;
对于,发生与否,对的发生有影响,,不是相互独立事件,故错误.
故选:.
10(★) 掷一枚质地均匀的骰子,观察出现的点数,设“出现点”、“出现6点”分别为事件、,已知,则出现点数为的倍数的概率为 .
【答案】
【解析】由于若设“出现3点”、“出现6点”分别为事件A、B,
则事件,为互斥事件,又由,
则出现点数为3的倍数的概率为
故答案为
11(★) 如图所示,靶子由一个中心圆面Ⅰ和两个同心圆环Ⅱ、Ⅲ 构成,射手命中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的概率分别为,则不命中靶的概率是 .
【答案】
【解析】由题意知,射手命中的概率为,
又由射手命中靶与不命中靶为对立事件,故不命中靶的概率是
故答案为
12(★) 事件,互斥,它们都不发生的概率为,且,则 .
【答案】
【解析】事件互斥,
它们都不发生的概率为,
,
,解得,
,
.
13(★) 经过某十字路口的汽车,它可能继续直行,也可能向左转或向右转,如果这三种可能性大小相同,那么三辆汽车经过这个十字路口,至少有两辆车向左转的概率为 .
【答案】
【解析】三辆车经过十字路口的情况有27种,
至少有两辆车向左转的情况数为7种,所以概率为:.故答案为:.
14(★★) 若连掷两次骰子,分别得到的点数是,将作为点的坐标,则点落在区域内的概率是 .
【答案】
【解析】掷两次骰子,会有种可能.
点落在区域内,即,则共有以下可能性.
①,,,;
②,,,,;
③,,,;
④;
这11个点都满足,即所求概率为.
15(★★) 如图所示,是边长为的小正方形组成的网格的两个顶点,在格点中任意放置点,恰好能使其构成且面积为的概率是 .
【答案】
【解析】在网格中共有个格点,而使得三角形面积为的格点有个
故使得三角形面积为的概率为.
16(★) 抛掷一枚均匀的骰子,事件表示“朝上一面的点数是偶数”,事件表示“朝上一面的点数不超过”,求.
【答案】
【解析】由于正方体骰子,六个面上分别刻有的1,2,3,4,5,6六个数字,
则事件“朝上一面的点数是偶数”包括向上点数为2,4,6三种情况,
事件“朝上一面的点数不超过4”包括向上点数为1,2,3三种情况,
故事件包括向上点数为1,2,3,4,6五种情况
故.
17(★★) 某城市为鼓励人们绿色出行,乘坐地铁,地铁公司决定按照乘客经过地铁站的数量实施分段优惠政策,不超过站的地铁票价如表:
乘坐站数
票价(元)
现有甲、乙两位乘客同时从起点乘坐同一辆地铁,已知他们乘坐地铁都不超过站,且他们各自在每个站下车的可能性是相同的.
若甲、乙两人共付费元,则甲、乙下车方案共有多少种?
若甲、乙两人共付费元,求甲比乙先到达目的地的概率.
【答案】
【解析】由题意知甲、乙乘坐地铁均不超过3站,前3站设为A1,B1,C1,
甲、乙两人共有(A1,A1),(A1,B1),(A1,C1),(B1,A1),(B1,B1),
(B1,C1),(C1,A1),(C1,B1),(C1,C1),9种下车方案.
(2)设9站分别为A1,B1,C1,A2,B2,C2,A3,B3,C3,
因为甲、乙两人共付费4元,共有甲付1元,乙付3元;甲付3元,乙付1元;甲付2元,乙付2元三类情况.
由(1)可知每类情况中有9种方案,所以甲、乙两人共付费4元共有27种方案.
而甲比乙先到达目的地的方案有:
(A1,A3),(A1,B3),(A1,C3),(B1,A3),(B1,B3),(B1,C3),(C1,A3),
(C1,B3),(C1,C3),(A2,B2),(A2,C2),(B2,C2),共12种,
故所求概率为.
所以甲比乙先到达目的地的概率为.
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