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10.1 随机事件与概率
10.1.2 事件的关系和运算
第十章 概 率
学习指导 核心素养
1.了解随机事件的并、交与互斥的含义. 2.能结合实例进行随机事件的并、交运算. 1.数学抽象:明确事件间的关系、事件的并事件和交事件的含义.
2.逻辑推理:事件的运算及事件间关系的判断.
01
必备知识 落实
知识点一 事件的关系
定义 符号 图示
包含 关系 一般地,若事件A发生,则事件B______发生,称事件B______事件A(或事件A包含于事件B) B A(或A B)
一定
包含
定义 符号 图示
相等 关系 如果事件B包含事件A,事件A也包含事件B,即B____A且A____B,则称事件A与事件B相等 A=B
在掷骰子试验中,可以得到以下事件:
A={出现1点};B={出现2点};C={出现3点};D={出现4点};E={出现5点};F={出现6点};G={出现的点数不大于1};H={出现的点数小于5};I={出现奇数点};J={出现偶数点}.
请判断下列两个事件的关系:
(1)B________H;(2)D________J;(3)E________I;(4)A________G.
【解析】 因为出现的点数小于5包含出现1点,出现2点,出现3点,出现4点四种情况,所以事件B发生时,事件H必然发生,故B H;同理D J,E I;又易知事件A与事件G相等,即A=G.
(1)B________H;
【答案】
(2)D________J;
【答案】
(3)E________I;
【答案】
(4)A________G.
【答案】 =
包含关系、相等关系的判定
(1)事件的包含关系与集合的包含关系相似.
(2)两事件相等的实质为相同事件,即同时发生或同时不发生.
掷一枚质地均匀的硬币三次,得到如下三个事件:A为“3次正面向上”,B为“只有1次正面向上”,C为“至少有1次正面向上”,试判断事件A,B,C之间的包含关系.
解:当事件A发生时,事件C一定发生,当事件B发生时,事件C一定发生,因此有A C,B C;当事件A发生时,事件B一定不发生,当事件B发生时,事件A一定不发生,因此事件A与事件B之间不存在包含关系.
综上,事件A,B,C之间的包含关系为A C,B C.
知识点二 事件的运算
定义 符号 图示
并事件 (或和事件) 一般地,事件A与事件B______有一个发生,这样的一个事件中的样本点或者在事件A中,或者在事件B中,我们称这个事件为事件A与事件B的并事件(或和事件) A∪B (或A+B)
至少
定义 符号 图示
交事件 (或积事件) 一般地,事件A与事件B______发生,这样的一个事件中的样本点既在事件A中,也在事件B中,我们称这样的一个事件为事件A与事件B的交事件(或积事件) ________ (或______)
同时
A∩B
AB
盒子里有6个红球,4个白球,现从中任取3个球,设事件A={3个球中有1个红球2个白球},事件B={3个球中有2个红球1个白球},事件C={3个球中至少有1个红球},事件D={3个球中既有红球又有白球}.
求:(1)事件D与A,B是什么样的运算关系?
【解】 对于事件D,可能的结果为1个红球2个白球或2个红球1个白球,故D=A∪B.
(2)事件C与A的交事件是什么事件?
【解】 对于事件C,可能的结果为1个红球2个白球或2个红球1个白球或3个均为红球,故C∩A=A.
事件间运算的方法
(1)利用事件间运算的定义.列出同一条件下的试验所有可能出现的结果,分析并利用这些结果进行事件间的运算.
(2)利用Venn图.借助集合间运算的思想,分析同一条件下的试验所有可能出现的结果,把这些结果在图中列出,进行运算.
在投掷骰子的试验中,根据向上的点数可以定义许多事件,如A=“出现1点”,B=“出现3点或4点”,C=“出现的点数是奇数”,D=“出现的点数是偶数”.求A∩B,A∪B,A∪D,B∩D,B∪C.
解:在投掷骰子的试验中,根据向上出现的点数有6个样本点,记作Ai={i}(其中i=1,2,…,6),则A=A1,B=A3∪A4,C=A1∪A3∪A5,D=A2∪A4∪A6.
A∩B= ,A∪B=A1∪A3∪A4={1,3,4},
A∪D=A1∪A2∪A4∪A6={1,2,4,6},
B∩D=A4={4},
B∪C=A1∪A3∪A4∪A5={1,3,4,5}.
知识点三 互斥事件与对立事件
1.互斥(互不相容)
定义 一般地,如果事件A与事件B______________,也就是说________是一个不可能事件,即A∩B= ,则称事件A与事件B互斥(或互不相容)
含义 A与B不能同时发生
符号表示 ____________
图形表示
不能同时发生
A∩B
A∩B=
2.互为对立
定义 一般地,如果事件A和事件B在任何一次试验中有且仅有一个发生,即A∪B=Ω,且____________,那么称事件A与事件B互为对立. 事件A的对立事件记为_____
含义 A与B有且仅有一个发生
符号表示 ___________且A∩B=
图形表示
A∩B=
A∪B=Ω
某县城有甲、乙两种报纸供居民订阅,记事件A为“只订甲报”,事件B为“至少订一种报纸”,事件C为“至多订一种报纸”,事件D为“不订甲报”,事件E为“一种报纸也不订”,判断下列每组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)A与C;
【解】 由于事件C “至多订一种报纸”中包括“只订甲报”,即事件A与事件C有可能同时发生,故A与C不是互斥事件.
(2)B与E;
【解】 事件B “至少订一种报纸”与事件E “一种报纸也不订”是不可能同时发生的,故B与E是互斥事件;由于事件B与事件E必有一个发生,故B与E是对立事件.
(3)B与D;
【解】 事件B “至少订一种报纸”中包括“只订乙报”,即有可能“不订甲报”,也就是说事件B和事件D有可能同时发生,故B与D不是互斥事件.
(4)B与C;
【解】 事件B “至少订一种报纸”中的可能情况为“只订甲报”“只订乙报”“订甲、乙两种报”.事件C “至多订一种报纸”中的可能情况为“一种报纸也不订”“只订甲报”“只订乙报”,也就是说事件B与事件C可能同时发生,故B与C不是互斥事件.
(5)C与E.
【解】 由(4)的分析,事件E “一种报纸也不订”是事件C中的一种可能情况,所以事件C与事件E可能同时发生,故C与E不是互斥事件.
辨析互斥事件与对立事件的思路
(1)从事件发生的角度看
①在一次试验中,两个互斥事件有可能都不发生,也可能有一个发生,但不可能同时发生.
②两个对立事件必有一个发生,但不可能同时发生,即两事件对立,必定互斥,但两事件互斥,未必对立.对立事件是互斥事件的一个特例.
(2)从事件个数的角度看
互斥的概念适用于两个或多个事件,但对立的概念只适用于两个事件.
已知100件产品中有5件次品,从这100件产品中任意取出3件,设E表示事件“3件产品全不是次品”,F表示事件“3件产品全是次品”,G表示事件“3件产品中至少有1件次品”,则下列结论正确的是( )
A.F与G互斥 B.E与G互斥但不对立
C.E,F,G任意两个事件均互斥 D.E与G对立
√
解析: 由题意得事件E与事件F不可能同时发生,是互斥事件;事件E与事件G不可能同时发生,是互斥事件;当事件F发生时,事件G一定发生,所以事件F与事件G不是互斥事件,故A,C不正确;
事件E与事件G中必有一个发生,所以事件E与事件G对立,所以B不正确,D正确.
02
课堂巩固 自测
1.掷一枚骰子,设事件A={出现的点数不小于5},B={出现的点数为偶数},则事件A与事件B的关系是( )
A.A B B.A∩B={出现的点数为6}
C.事件A与B互斥 D.事件A与B对立
解析:由题意事件A表示出现的点数是5或6;事件B表示出现的点数是2或4或6.故A∩B={出现的点数为6}.
√
2.抛掷一枚骰子,“向上的点数是1或2”为事件A,“向上的点数是2或3”为事件B,则( )
A.A B
B.A=B
C.A+B表示向上的点数是1或2或3
D.AB表示向上的点数是1或2或3
解析:设A={1,2},B={2,3},A∩B={2},A∪B={1,2,3},所以A+B表示向上的点数为1或2或3.
√
3.一个人在打靶过程中,连续射击2次,事件“至少有1次中靶”的对立事件是( )
A.至多有1次中靶 B.2次都中靶
C.2次都不中靶 D.只有1次中靶
解析:对立事件的定义是A,B两件事件不能同时发生,但必须有一件发生,则A,B是对立事件,事件“至少有一次中靶”包括“恰有1次中靶”和“2次都中靶”,所以对立事件是“2次都不中靶”.故选C.
√
(2)在什么条件下有A∩B∩C=A
解:在“图书室中所有数学书都是2021年后出版的且为中文版”的条件下才有A∩B∩C=A.
04
课后达标 检测
[A 基础达标]
1.打靶3次,事件Ai表示“击中i发”,i=0,1,2,3,那么事件A=A1∪A2∪A3表示( )
A.全部击中 B.至少击中1发
C.都未击中 D.至多击中1发
解析:A1表示击中1发,A2表示击中2发,A3表示击中3发,则A1∪A2∪A3表示至少击中1发.故选B.
√
2.抛掷3枚质地均匀的硬币,记事件A={至少1枚正面朝上},B={至多2枚正面朝上},事件C={没有硬币正面朝上},则下列正确的是( )
A.C=A∩B B.C=A∪B
C.C A D.C B
解析:记事件D={1枚硬币正面朝上},E={2枚硬币正面朝上},F={3枚硬币正面朝上},则A=D∪E∪F,B=C∪D∪E,显然C≠A∩B,C≠A∪B,C B,C不包含于A. 故选D.
√
3.某人在打靶中,连续射击3次,至多有一次中靶的互斥但不对立事件是( )
A.至少有一次中靶 B.三次都不中靶
C.恰有两次中靶 D.至少两次中靶
√
解析:至多一次中靶包含没有中靶和恰有一次中靶,A选项,至少一次中靶,包含恰有一次,两次,三次中靶三种情况,两者都包含了恰有一次中靶,故不是互斥事件,A错误;
B选项,三次都不中靶也都包含在两个事件中,故不是互斥事件,B错误;
C选项,恰有两次中靶,与题干事件不可能同时发生,也不对立,属于互斥不对立事件,C正确;
D选项,为对立事件,故D错误.故选C.
4.从1,2,3,4这4个数中,任取2个数求和,那么“这2个数的和大于4”为事件A,“这2个数的和为偶数” 为事件B,则A+B和AB包含的样本点数分别为( )
A.1,6 B.4,2
C.5,1 D.6,1
√
解析:从1,2,3,4这4个数中,任取2个数求和,则试验的样本空间为
Ω={(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4)}.
其中事件A包含的样本点有:(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共4个.
事件B包含的样本点有:(1,3),(2,4),共2个.
所以事件A+B包含的样本点有:(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共5个.
事件AB包含的样本点有: (2,4),共1个. 故选C.
√
6.在一次随机试验中,A,B,C,D是彼此互斥的事件,且A+B+C+D是必然事件,则下列说法正确的是( )
A.A+B与C是互斥事件,也是对立事件
B.B+C与D是互斥事件,也是对立事件
C.A+C与B+D是互斥事件,但不是对立事件
D.A与B+C+D是互斥事件,也是对立事件
√
解析:由于A,B,C,D彼此互斥,且A+B+C+D是必然事件,
故四个事件的关系如图所示.由图可知,任何一个事件与其余
三个事件的和事件互为对立事件,任何两个事件的和事件与其
余两个事件的和事件互为对立事件,故只有D中的说法正确.
7.同时抛掷两枚均匀的骰子,事件“都不是5点且不是6点”的对立事件为________.(填序号)
①一个是5点,另一个是6点;
②一个是5点,另一个是4点;
③至少有一个是5点或6点;
④至多有一个是5点或6点.
解析:设两枚骰子分别为甲、乙,同时掷甲、乙两枚骰子,可能出现的结果共有36个,“都不是5点,且不是6点”包含16个结果,其对立事件是“至少有一个是5点或6点”.
答案:③
答案:出现2,4,6点 出现2,4点
9.掷一枚质地均匀的骰子,下列事件:
A={出现奇数点},B={出现偶数点},C={点数小于3},D={点数大于2},E={点数是3的倍数}.
求:(1)A∩B,BC;
解:A∩B= ,BC={出现2点}.
(2)A∪B,B+C;
解:A∪B={出现1,2,3,4,5或6点},B+C={出现1,2,4或6点}.
[B 能力提升]
10.(多选)一个口袋内装有大小、形状相同的红球、绿球和蓝球各2个,一次任意取出2个小球,则与事件“2个小球都为红球”互斥而不对立的事件有( )
A.2个小球不全为红球 B.2个小球恰有1个红球
C.2个小球至少有1个红球 D.2个小球都为绿球
√
√
解析: 从装有红球、绿球和蓝球各2个的口袋中,一次任意取出2个小球,这两个球可能为2个红球、2个绿球、2个蓝球、1个红球1个蓝球、1个红球1个绿球、1个蓝球1个绿球共6种情况.则与事件“2个小球都为红球”互斥而不对立的事件有B,2个小球恰有1个红球;D,2个小球都为绿球;而2个小球不全为红球与事件2个小球都为红球是对立事件;2个小球至少有1个红球包括2个红球、1个红球1个蓝球、1个红球1个绿球.故选BD .
11.(多选)从1至9这9个自然数中任取两个,有如下随机事件:A=“恰有一个偶数”,B=“恰有一个奇数”,C=“至少有一个是奇数”,D=“两个数都是偶数”,E=“至多有一个奇数”.下列结论正确的有( )
A.A=B B.B C
C.D∩E= D.C∩D= ,C∪D=Ω
√
√
√
解析:事件A,B都指的是一奇一偶,故A正确;
至少有一个奇数,指两个数是一奇一偶,或是两个奇数,所以B C,故B正确;
至多有一个奇数指一奇一偶,或是两偶,此时事件D,E有公共事件,故C错误;
此时C,D是对立事件,所以C∩D= ,C∪D=Ω,故D正确. 故选ABD.
√
√
13.某班要进行一次辩论比赛,现有4名男生和2名女生随机分成甲、乙两个辩论小组,每组3人.考虑甲组的人员组成情况,记事件Ak=“甲组有k名女生”.
(1)事件A1含有多少个样本点?
解:用1,2,3,4表示4名男生,用a,b表示2名女生,因为事件A1=“甲组有1名女生”,所以A1={(1,2,a),(1,2,b),(1,3,a),(1,3,b),(1,4,a),(1,4,b),(2,3,a),(2,3,b),(2,4,a),(2,4,b),(3,4,a),(3,4,b)},共含有12个样本点.
(2)若事件B=“甲组至少有一名女生”,则事件B与事件Ak有怎样的运算关系?
解:事件B=“甲组至少有一名女生”,其含义是甲组有一名女生或甲组有两名女生,所以B=A1∪A2.
[C 拓展冲刺]
14.某人忘了电话号码的最后一个数字,因而他随意拨号,假设拨过的号码不再重复,若用Ai=“第i次拨号接通电话”,i=1,2,3.则事件第3次拨号才接通电话可表示为________,拨号不超过3次而接通电话可表示为__________________.
15.A,B,C,D四个元件组成一个电路,如图,每个元件可能正常或失效,设事件A=“A元件正常”,B=“B元件正常”,C=“C元件正常”,D=“D元件正常”.
(1)写出四个元件工作状态的样本空间;
解:用x1,x2,x3,x4分别表示A,B,C,D四个元件的状态,则可用(x1,x2,x3,x4)表示这个电路的状态,以1表示元件正常,0表示元件失效,
则样本空间为Ω={(1,1,1,1),(1,1,1,0),(1,1,0,1),(1,1,0,0),(1,0,1,1),(1,0,1,0),(1,0,0,1),(1,0,0,0),(0,1,1,1),(0,1,1,0),(0,1,0,1),(0,1,0,0),(0,0,1,1),(0,0,1,0),(0,0,0,1),(0,0,0,0)}.
(2)用集合的形式表示事件A∩C.
解:因为C={(1,1,1,1),(1,1,1,0),(1,0,1,1),(0,1,1,1),(1,0,1,0),(0,1,1,0),(0,0,1,1),(0,0,1,0)},
A={(1,1,1,1),(1,1,1,0),(1,1,0,1),(1,0,1,1),(1,1,0,0),(1,0,1,0),(1,0,0,1),(1,0,0,0)}.
用集合的形式表示事件A∩C={(1,1,1,1),(1,1,1,0),(1,0,1,1),(1,0,1,0)}.中小学教育资源及组卷应用平台
10.1.2 事件的关系和运算
学习指导 核心素养
1.了解随机事件的并、交与互斥的含义. 2.能结合实例进行随机事件的并、交运算. 1.数学抽象:明确事件间的关系、事件的并事件和交事件的含义. 2.逻辑推理:事件的运算及事件间关系的判断.
知识点一 事件的关系
定义 符号 图示
包含 关系 一般地,若事件A发生,则事件B一定发生,称事件B包含事件A(或事件A包含于事件B) B A(或A B)
相等 关系 如果事件B包含事件A,事件A也包含事件B,即B A且A B,则称事件A与事件B相等 A=B
在掷骰子试验中,可以得到以下事件:
A={出现1点};B={出现2点};C={出现3点};D={出现4点};E={出现5点};F={出现6点};G={出现的点数不大于1};H={出现的点数小于5};I={出现奇数点};J={出现偶数点}.
请判断下列两个事件的关系:
(1)B________H;(2)D________J;(3)E________I;(4)A________G.
【解析】 因为出现的点数小于5包含出现1点,出现2点,出现3点,出现4点四种情况,所以事件B发生时,事件H必然发生,故B H;同理D J,E I;又易知事件A与事件G相等,即A=G.
【答案】 (1) (2) (3) (4)=
包含关系、相等关系的判定
(1)事件的包含关系与集合的包含关系相似.
(2)两事件相等的实质为相同事件,即同时发生或同时不发生.
掷一枚质地均匀的硬币三次,得到如下三个事件:A为“3次正面向上”,B为“只有1次正面向上”,C为“至少有1次正面向上”,试判断事件A,B,C之间的包含关系.
解:当事件A发生时,事件C一定发生,当事件B发生时,事件C一定发生,因此有A C,B C;当事件A发生时,事件B一定不发生,当事件B发生时,事件A一定不发生,因此事件A与事件B之间不存在包含关系.
综上,事件A,B,C之间的包含关系为A C,B C.
知识点二 事件的运算
定义 符号 图示
并事件 (或和事件) 一般地,事件A与事件B至少有一个发生,这样的一个事件中的样本点或者在事件A中,或者在事件B中,我们称这个事件为事件A与事件B的并事件(或和事件) A∪B (或A+B)
交事件 (或积事件) 一般地,事件A与事件B同时发生,这样的一个事件中的样本点既在事件A中,也在事件B中,我们称这样的一个事件为事件A与事件B的交事件(或积事件) A∩B (或AB)
盒子里有6个红球,4个白球,现从中任取3个球,设事件A={3个球中有1个红球2个白球},事件B={3个球中有2个红球1个白球},事件C={3个球中至少有1个红球},事件D={3个球中既有红球又有白球}.
求:(1)事件D与A,B是什么样的运算关系?
(2)事件C与A的交事件是什么事件?
【解】 (1)对于事件D,可能的结果为1个红球2个白球或2个红球1个白球,故D=A∪B.
(2)对于事件C,可能的结果为1个红球2个白球或2个红球1个白球或3个均为红球,故C∩A=A.
事件间运算的方法
(1)利用事件间运算的定义.列出同一条件下的试验所有可能出现的结果,分析并利用这些结果进行事件间的运算.
(2)利用Venn图.借助集合间运算的思想,分析同一条件下的试验所有可能出现的结果,把这些结果在图中列出,进行运算.
在投掷骰子的试验中,根据向上的点数可以定义许多事件,如A=“出现1点”,B=“出现3点或4点”,C=“出现的点数是奇数”,D=“出现的点数是偶数”.求A∩B,A∪B,A∪D,B∩D,B∪C.
解:在投掷骰子的试验中,根据向上出现的点数有6个样本点,记作Ai={i}(其中i=1,2,…,6),则A=A1,B=A3∪A4,C=A1∪A3∪A5,D=A2∪A4∪A6.
A∩B= ,A∪B=A1∪A3∪A4={1,3,4},
A∪D=A1∪A2∪A4∪A6={1,2,4,6},
B∩D=A4={4},
B∪C=A1∪A3∪A4∪A5={1,3,4,5}.
知识点三 互斥事件与对立事件
1.互斥(互不相容)
定义 一般地,如果事件A与事件B不能同时发生,也就是说A∩B是一个不可能事件,即A∩B= ,则称事件A与事件B互斥(或互不相容)
含义 A与B不能同时发生
符号表示 A∩B=
图形表示
2.互为对立
定义 一般地,如果事件A和事件B在任何一次试验中有且仅有一个发生,即A∪B=Ω,且A∩B= ,那么称事件A与事件B互为对立. 事件A的对立事件记为
含义 A与B有且仅有一个发生
符号表示 A∪B=Ω且A∩B=
图形表示
某县城有甲、乙两种报纸供居民订阅,记事件A为“只订甲报”,事件B为“至少订一种报纸”,事件C为“至多订一种报纸”,事件D为“不订甲报”,事件E为“一种报纸也不订”,判断下列每组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)A与C;(2)B与E;(3)B与D;(4)B与C;(5)C与E.
【解】 (1)由于事件C “至多订一种报纸”中包括“只订甲报”,即事件A与事件C有可能同时发生,故A与C不是互斥事件.
(2)事件B “至少订一种报纸”与事件E “一种报纸也不订”是不可能同时发生的,故B与E是互斥事件;由于事件B与事件E必有一个发生,故B与E是对立事件.
(3)事件B “至少订一种报纸”中包括“只订乙报”,即有可能“不订甲报”,也就是说事件B和事件D有可能同时发生,故B与D不是互斥事件.
(4)事件B “至少订一种报纸”中的可能情况为“只订甲报”“只订乙报”“订甲、乙两种报”.事件C “至多订一种报纸”中的可能情况为“一种报纸也不订”“只订甲报”“只订乙报”,也就是说事件B与事件C可能同时发生,故B与C不是互斥事件.
(5)由(4)的分析,事件E “一种报纸也不订”是事件C中的一种可能情况,所以事件C与事件E可能同时发生,故C与E不是互斥事件.
辨析互斥事件与对立事件的思路
(1)从事件发生的角度看
①在一次试验中,两个互斥事件有可能都不发生,也可能有一个发生,但不可能同时发生.
②两个对立事件必有一个发生,但不可能同时发生,即两事件对立,必定互斥,但两事件互斥,未必对立.对立事件是互斥事件的一个特例.
(2)从事件个数的角度看
互斥的概念适用于两个或多个事件,但对立的概念只适用于两个事件.
已知100件产品中有5件次品,从这100件产品中任意取出3件,设E表示事件“3件产品全不是次品”,F表示事件“3件产品全是次品”,G表示事件“3件产品中至少有1件次品”,则下列结论正确的是( )
A.F与G互斥
B.E与G互斥但不对立
C.E,F,G任意两个事件均互斥
D.E与G对立
解析:选D. 由题意得事件E与事件F不可能同时发生,是互斥事件;事件E与事件G不可能同时发生,是互斥事件;当事件F发生时,事件G一定发生,所以事件F与事件G不是互斥事件,故A,C不正确;事件E与事件G中必有一个发生,所以事件E与事件G对立,所以B不正确,D正确.
1.掷一枚骰子,设事件A={出现的点数不小于5},B={出现的点数为偶数},则事件A与事件B的关系是( )
A.A B B.A∩B={出现的点数为6}
C.事件A与B互斥 D.事件A与B对立
解析:选B.由题意事件A表示出现的点数是5或6;事件B表示出现的点数是2或4或6.故A∩B={出现的点数为6}.
2.抛掷一枚骰子,“向上的点数是1或2”为事件A,“向上的点数是2或3”为事件B,则( )
A.A B B.A=B
C.A+B表示向上的点数是1或2或3 D.AB表示向上的点数是1或2或3
解析:选C.设A={1,2},B={2,3},A∩B={2},A∪B={1,2,3},所以A+B表示向上的点数为1或2或3.
3.一个人在打靶过程中,连续射击2次,事件“至少有1次中靶”的对立事件是( )
A.至多有1次中靶 B.2次都中靶
C.2次都不中靶 D.只有1次中靶
解析:选C.对立事件的定义是A,B两件事件不能同时发生,但必须有一件发生,则A,B是对立事件,事件“至少有一次中靶”包括“恰有1次中靶”和“2次都中靶”,所以对立事件是“2次都不中靶”.故选C.
4.从某大学数学系图书室中任选一本书,设A={数学书};B={中文版的书};C={2021年后出版的书}. 问:
(1)A∩B∩表示什么事件?
(2)在什么条件下有A∩B∩C=A
(3) B表示什么意思?
解:(1)A∩B∩={2021年或2021年前出版的中文版的数学书}.
(2)在“图书室中所有数学书都是2021年后出版的且为中文版”的条件下才有A∩B∩C=A.
(3) B表示2021年或2021年前出版的书全是中文版的.
[A 基础达标]
1.打靶3次,事件Ai表示“击中i发”,i=0,1,2,3,那么事件A=A1∪A2∪A3表示( )
A.全部击中 B.至少击中1发
C.都未击中 D.至多击中1发
解析:选B.A1表示击中1发,A2表示击中2发,A3表示击中3发,则A1∪A2∪A3表示至少击中1发.故选B.
2.抛掷3枚质地均匀的硬币,记事件A={至少1枚正面朝上},B={至多2枚正面朝上},事件C={没有硬币正面朝上},则下列正确的是( )
A.C=A∩B B.C=A∪B
C.C A D.C B
解析:选D. 记事件D={1枚硬币正面朝上},E={2枚硬币正面朝上},F={3枚硬币正面朝上},则A=D∪E∪F,B=C∪D∪E,显然C≠A∩B,C≠A∪B,C B,C不包含于A. 故选D.
3.某人在打靶中,连续射击3次,至多有一次中靶的互斥但不对立事件是( )
A.至少有一次中靶 B.三次都不中靶
C.恰有两次中靶 D.至少两次中靶
解析:选C.至多一次中靶包含没有中靶和恰有一次中靶,A选项,至少一次中靶,包含恰有一次,两次,三次中靶三种情况,两者都包含了恰有一次中靶,故不是互斥事件,A错误;B选项,三次都不中靶也都包含在两个事件中,故不是互斥事件,B错误;C选项,恰有两次中靶,与题干事件不可能同时发生,也不对立,属于互斥不对立事件,C正确;D选项,为对立事件,故D错误.故选C.
4.从1,2,3,4这4个数中,任取2个数求和,那么“这2个数的和大于4”为事件A,“这2个数的和为偶数” 为事件B,则A+B和AB包含的样本点数分别为( )
A.1,6 B.4,2
C.5,1 D.6,1
解析:选C.从1,2,3,4这4个数中,任取2个数求和,则试验的样本空间为
Ω={(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4)}.
其中事件A包含的样本点有:(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共4个.
事件B包含的样本点有:(1,3),(2,4),共2个.
所以事件A+B包含的样本点有:(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共5个.
事件AB包含的样本点有: (2,4),共1个. 故选C.
5.如果事件A,B互斥,那么( )
A.A∪B是必然事件
B.∪是必然事件
C.与一定互斥
D.与一定不互斥
解析:选B.如图所示,
因为事件A,B互斥,
所以∪=I是必然事件,故选B.
6.在一次随机试验中,A,B,C,D是彼此互斥的事件,且A+B+C+D是必然事件,则下列说法正确的是( )
A.A+B与C是互斥事件,也是对立事件
B.B+C与D是互斥事件,也是对立事件
C.A+C与B+D是互斥事件,但不是对立事件
D.A与B+C+D是互斥事件,也是对立事件
解析:选D.由于A,B,C,D彼此互斥,且A+B+C+D是必然事件,故四个事件的关系如图所示.由图可知,任何一个事件与其余三个事件的和事件互为对立事件,任何两个事件的和事件与其余两个事件的和事件互为对立事件,故只有D中的说法正确.
7.同时抛掷两枚均匀的骰子,事件“都不是5点且不是6点”的对立事件为________.(填序号)
①一个是5点,另一个是6点;
②一个是5点,另一个是4点;
③至少有一个是5点或6点;
④至多有一个是5点或6点.
解析:设两枚骰子分别为甲、乙,同时掷甲、乙两枚骰子,可能出现的结果共有36个,“都不是5点,且不是6点”包含16个结果,其对立事件是“至少有一个是5点或6点”.
答案:③
8.在随机抛掷一枚质地均匀的骰子的试验中,设事件A=“出现不大于4的偶数点”,事件B=“出现小于6的点数”,则事件A∪的含义为__________________,事件A∩B的含义为____________________.
解析:易知=“出现6点”,则A∪=“出现2,4,6点”,A∩B=“出现2,4点”.
答案:出现2,4,6点 出现2,4点
9.掷一枚质地均匀的骰子,下列事件:
A={出现奇数点},B={出现偶数点},C={点数小于3},D={点数大于2},E={点数是3的倍数}.
求:(1)A∩B,BC;
(2)A∪B,B+C;
(3),C,∪C,+.
解:(1)A∩B= ,BC={出现2点}.
(2)A∪B={出现1,2,3,4,5或6点},B+C={出现1,2,4或6点}.
(3)={点数小于或等于2}={出现1或2点},
C=BC={出现2点},
∪C=A∪C={出现1,2,3或5点},
+={出现1,2,4或5点}.
[B 能力提升]
10.(多选)一个口袋内装有大小、形状相同的红球、绿球和蓝球各2个,一次任意取出2个小球,则与事件“2个小球都为红球”互斥而不对立的事件有( )
A.2个小球不全为红球 B.2个小球恰有1个红球
C.2个小球至少有1个红球 D.2个小球都为绿球
解析:选BD. 从装有红球、绿球和蓝球各2个的口袋中,一次任意取出2个小球,这两个球可能为2个红球、2个绿球、2个蓝球、1个红球1个蓝球、1个红球1个绿球、1个蓝球1个绿球共6种情况.则与事件“2个小球都为红球”互斥而不对立的事件有B,2个小球恰有1个红球;D,2个小球都为绿球;而2个小球不全为红球与事件2个小球都为红球是对立事件;2个小球至少有1个红球包括2个红球、1个红球1个蓝球、1个红球1个绿球.故选BD .
11.(多选)从1至9这9个自然数中任取两个,有如下随机事件:A=“恰有一个偶数”,B=“恰有一个奇数”,C=“至少有一个是奇数”,D=“两个数都是偶数”,E=“至多有一个奇数”.下列结论正确的有( )
A.A=B B.B C
C.D∩E= D.C∩D= ,C∪D=Ω
解析:选ABD.事件A,B都指的是一奇一偶,故A正确;至少有一个奇数,指两个数是一奇一偶,或是两个奇数,所以B C,故B正确;至多有一个奇数指一奇一偶,或是两偶,此时事件D,E有公共事件,故C错误;此时C,D是对立事件,所以C∩D= ,C∪D=Ω,故D正确. 故选ABD.
12.(多选)将一枚骰子向上抛掷一次,设事件A={向上的一面出现奇数点},事件B={向上的一面出现的点数不超过2},事件C={向上的一面出现的点数不小于4},则下列说法中正确的有( )
A.B=
B.C={向上的一面出现的点数大于3}
C.A+C={向上的一面出现的点数不小于3}
D.={向上的一面出现的点数为2}
解析:选BC.由题意知事件A包含的样本点为向上的一面出现的点数为1,3,5;
事件B包含的样本点为向上的一面出现的点数为1,2;
事件C包含的样本点为向上的一面出现的点数为4,5,6.
所以B={向上的一面出现的点数为2},故A错误; C={向上的一面出现的点数为4或5或6},故B正确;A+ C={向上的一面出现的点数为3或4或5或6},故C正确;= ,故D错误,故选BC.
13.某班要进行一次辩论比赛,现有4名男生和2名女生随机分成甲、乙两个辩论小组,每组3人.考虑甲组的人员组成情况,记事件Ak=“甲组有k名女生”.
(1)事件A1含有多少个样本点?
(2)若事件B=“甲组至少有一名女生”,则事件B与事件Ak有怎样的运算关系?
(3)判断事件A2与事件2∪A0是什么关系?
解:(1)用1,2,3,4表示4名男生,用a,b表示2名女生,因为事件A1=“甲组有1名女生”,所以A1={(1,2,a),(1,2,b),(1,3,a),(1,3,b),(1,4,a),(1,4,b),(2,3,a),(2,3,b),(2,4,a),(2,4,b),(3,4,a),(3,4,b)},共含有12个样本点.
(2)事件B=“甲组至少有一名女生”,其含义是甲组有一名女生或甲组有两名女生,所以B=A1∪A2.
(3)因为A2与A0∪A1是对立事件,所以2=A0∪A1,所以2∪A0=A0∪A1,所以事件A2与事件2∪A0是对立事件.
[C 拓展冲刺]
14.某人忘了电话号码的最后一个数字,因而他随意拨号,假设拨过的号码不再重复,若用Ai=“第i次拨号接通电话”,i=1,2,3.则事件第3次拨号才接通电话可表示为________,拨号不超过3次而接通电话可表示为__________________.
解析:事件第3次拨号才接通电话代表第1次第2次都没接通,分别为1,2,第3次接通表示为A3,故事件第3次拨号才接通电话表示为12A3;
不超过3次接通代表第1次接通或第1次没有接通第2次接通或第1次、第2次没接通第3次接通,分别表示为A1,1A2,12A3,故拨号不超过3次接通可表示为A1∪1A2∪12A3.
答案:12A3 A1∪1A2∪12A3
15.A,B,C,D四个元件组成一个电路,如图,每个元件可能正常或失效,设事件A=“A元件正常”,B=“B元件正常”,C=“C元件正常”,D=“D元件正常”.
(1)写出四个元件工作状态的样本空间;
(2)用集合的形式表示事件A∩C.
解:(1)用x1,x2,x3,x4分别表示A,B,C,D四个元件的状态,则可用(x1,x2,x3,x4)表示这个电路的状态,以1表示元件正常,0表示元件失效,
则样本空间为Ω={(1,1,1,1),(1,1,1,0),(1,1,0,1),(1,1,0,0),(1,0,1,1),(1,0,1,0),(1,0,0,1),(1,0,0,0),(0,1,1,1),(0,1,1,0),(0,1,0,1),(0,1,0,0),(0,0,1,1),(0,0,1,0),(0,0,0,1),(0,0,0,0)}.
(2)因为C={(1,1,1,1),(1,1,1,0),(1,0,1,1),(0,1,1,1),(1,0,1,0),(0,1,1,0),(0,0,1,1),(0,0,1,0)},
A={(1,1,1,1),(1,1,1,0),(1,1,0,1),(1,0,1,1),(1,1,0,0),(1,0,1,0),(1,0,0,1),(1,0,0,0)}.
用集合的形式表示事件A∩C={(1,1,1,1),(1,1,1,0),(1,0,1,1),(1,0,1,0)}.
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10.1.2 事件的关系和运算
学习指导 核心素养
1.了解随机事件的并、交与互斥的含义. 2.能结合实例进行随机事件的并、交运算. 1.数学抽象:明确事件间的关系、事件的并事件和交事件的含义. 2.逻辑推理:事件的运算及事件间关系的判断.
知识点一 事件的关系
定义 符号 图示
包含 关系 一般地,若事件A发生,则事件B一定发生,称事件B包含事件A(或事件A包含于事件B) B A(或A B)
相等 关系 如果事件B包含事件A,事件A也包含事件B,即B A且A B,则称事件A与事件B相等 A=B
在掷骰子试验中,可以得到以下事件:
A={出现1点};B={出现2点};C={出现3点};D={出现4点};E={出现5点};F={出现6点};G={出现的点数不大于1};H={出现的点数小于5};I={出现奇数点};J={出现偶数点}.
请判断下列两个事件的关系:
(1)B________H;(2)D________J;(3)E________I;(4)A________G.
包含关系、相等关系的判定
(1)事件的包含关系与集合的包含关系相似.
(2)两事件相等的实质为相同事件,即同时发生或同时不发生.
掷一枚质地均匀的硬币三次,得到如下三个事件:A为“3次正面向上”,B为“只有1次正面向上”,C为“至少有1次正面向上”,试判断事件A,B,C之间的包含关系.
知识点二 事件的运算
定义 符号 图示
并事件 (或和事件) 一般地,事件A与事件B至少有一个发生,这样的一个事件中的样本点或者在事件A中,或者在事件B中,我们称这个事件为事件A与事件B的并事件(或和事件) A∪B (或A+B)
交事件 (或积事件) 一般地,事件A与事件B同时发生,这样的一个事件中的样本点既在事件A中,也在事件B中,我们称这样的一个事件为事件A与事件B的交事件(或积事件) A∩B (或AB)
盒子里有6个红球,4个白球,现从中任取3个球,设事件A={3个球中有1个红球2个白球},事件B={3个球中有2个红球1个白球},事件C={3个球中至少有1个红球},事件D={3个球中既有红球又有白球}.
求:(1)事件D与A,B是什么样的运算关系?
(2)事件C与A的交事件是什么事件?
事件间运算的方法
(1)利用事件间运算的定义.列出同一条件下的试验所有可能出现的结果,分析并利用这些结果进行事件间的运算.
(2)利用Venn图.借助集合间运算的思想,分析同一条件下的试验所有可能出现的结果,把这些结果在图中列出,进行运算.
在投掷骰子的试验中,根据向上的点数可以定义许多事件,如A=“出现1点”,B=“出现3点或4点”,C=“出现的点数是奇数”,D=“出现的点数是偶数”.求A∩B,A∪B,A∪D,B∩D,B∪C.
知识点三 互斥事件与对立事件
1.互斥(互不相容)
定义 一般地,如果事件A与事件B不能同时发生,也就是说A∩B是一个不可能事件,即A∩B= ,则称事件A与事件B互斥(或互不相容)
含义 A与B不能同时发生
符号表示 A∩B=
图形表示
2.互为对立
定义 一般地,如果事件A和事件B在任何一次试验中有且仅有一个发生,即A∪B=Ω,且A∩B= ,那么称事件A与事件B互为对立. 事件A的对立事件记为
含义 A与B有且仅有一个发生
符号表示 A∪B=Ω且A∩B=
图形表示
某县城有甲、乙两种报纸供居民订阅,记事件A为“只订甲报”,事件B为“至少订一种报纸”,事件C为“至多订一种报纸”,事件D为“不订甲报”,事件E为“一种报纸也不订”,判断下列每组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)A与C;(2)B与E;(3)B与D;(4)B与C;(5)C与E.
辨析互斥事件与对立事件的思路
(1)从事件发生的角度看
①在一次试验中,两个互斥事件有可能都不发生,也可能有一个发生,但不可能同时发生.
②两个对立事件必有一个发生,但不可能同时发生,即两事件对立,必定互斥,但两事件互斥,未必对立.对立事件是互斥事件的一个特例.
(2)从事件个数的角度看
互斥的概念适用于两个或多个事件,但对立的概念只适用于两个事件.
已知100件产品中有5件次品,从这100件产品中任意取出3件,设E表示事件“3件产品全不是次品”,F表示事件“3件产品全是次品”,G表示事件“3件产品中至少有1件次品”,则下列结论正确的是( )
A.F与G互斥
B.E与G互斥但不对立
C.E,F,G任意两个事件均互斥
D.E与G对立
1.掷一枚骰子,设事件A={出现的点数不小于5},B={出现的点数为偶数},则事件A与事件B的关系是( )
A.A B B.A∩B={出现的点数为6}
C.事件A与B互斥 D.事件A与B对立
2.抛掷一枚骰子,“向上的点数是1或2”为事件A,“向上的点数是2或3”为事件B,则( )
A.A B B.A=B
C.A+B表示向上的点数是1或2或3 D.AB表示向上的点数是1或2或3
3.一个人在打靶过程中,连续射击2次,事件“至少有1次中靶”的对立事件是( )
A.至多有1次中靶 B.2次都中靶
C.2次都不中靶 D.只有1次中靶
4.从某大学数学系图书室中任选一本书,设A={数学书};B={中文版的书};C={2021年后出版的书}. 问:
(1)A∩B∩表示什么事件?
(2)在什么条件下有A∩B∩C=A
(3) B表示什么意思?
[A 基础达标]
1.打靶3次,事件Ai表示“击中i发”,i=0,1,2,3,那么事件A=A1∪A2∪A3表示( )
A.全部击中 B.至少击中1发
C.都未击中 D.至多击中1发
2.抛掷3枚质地均匀的硬币,记事件A={至少1枚正面朝上},B={至多2枚正面朝上},事件C={没有硬币正面朝上},则下列正确的是( )
A.C=A∩B B.C=A∪B
C.C A D.C B
3.某人在打靶中,连续射击3次,至多有一次中靶的互斥但不对立事件是( )
A.至少有一次中靶 B.三次都不中靶
C.恰有两次中靶 D.至少两次中靶
4.从1,2,3,4这4个数中,任取2个数求和,那么“这2个数的和大于4”为事件A,“这2个数的和为偶数” 为事件B,则A+B和AB包含的样本点数分别为( )
A.1,6 B.4,2
C.5,1 D.6,1
5.如果事件A,B互斥,那么( )
A.A∪B是必然事件
B.∪是必然事件
C.与一定互斥
D.与一定不互斥
6.在一次随机试验中,A,B,C,D是彼此互斥的事件,且A+B+C+D是必然事件,则下列说法正确的是( )
A.A+B与C是互斥事件,也是对立事件
B.B+C与D是互斥事件,也是对立事件
C.A+C与B+D是互斥事件,但不是对立事件
D.A与B+C+D是互斥事件,也是对立事件
7.同时抛掷两枚均匀的骰子,事件“都不是5点且不是6点”的对立事件为________.(填序号)
①一个是5点,另一个是6点;
②一个是5点,另一个是4点;
③至少有一个是5点或6点;
④至多有一个是5点或6点.
8.在随机抛掷一枚质地均匀的骰子的试验中,设事件A=“出现不大于4的偶数点”,事件B=“出现小于6的点数”,则事件A∪的含义为__________________,事件A∩B的含义为____________________.
9.掷一枚质地均匀的骰子,下列事件:
A={出现奇数点},B={出现偶数点},C={点数小于3},D={点数大于2},E={点数是3的倍数}.
求:(1)A∩B,BC;
(2)A∪B,B+C;
(3),C,∪C,+.
[B 能力提升]
10.(多选)一个口袋内装有大小、形状相同的红球、绿球和蓝球各2个,一次任意取出2个小球,则与事件“2个小球都为红球”互斥而不对立的事件有( )
A.2个小球不全为红球 B.2个小球恰有1个红球
C.2个小球至少有1个红球 D.2个小球都为绿球
11.(多选)从1至9这9个自然数中任取两个,有如下随机事件:A=“恰有一个偶数”,B=“恰有一个奇数”,C=“至少有一个是奇数”,D=“两个数都是偶数”,E=“至多有一个奇数”.下列结论正确的有( )
A.A=B B.B C
C.D∩E= D.C∩D= ,C∪D=Ω
12.(多选)将一枚骰子向上抛掷一次,设事件A={向上的一面出现奇数点},事件B={向上的一面出现的点数不超过2},事件C={向上的一面出现的点数不小于4},则下列说法中正确的有( )
A.B=
B.C={向上的一面出现的点数大于3}
C.A+C={向上的一面出现的点数不小于3}
D.={向上的一面出现的点数为2}
13.某班要进行一次辩论比赛,现有4名男生和2名女生随机分成甲、乙两个辩论小组,每组3人.考虑甲组的人员组成情况,记事件Ak=“甲组有k名女生”.
(1)事件A1含有多少个样本点?
(2)若事件B=“甲组至少有一名女生”,则事件B与事件Ak有怎样的运算关系?
(3)判断事件A2与事件2∪A0是什么关系?
[C 拓展冲刺]
14.某人忘了电话号码的最后一个数字,因而他随意拨号,假设拨过的号码不再重复,若用Ai=“第i次拨号接通电话”,i=1,2,3.则事件第3次拨号才接通电话可表示为________,拨号不超过3次而接通电话可表示为__________________.
15.A,B,C,D四个元件组成一个电路,如图,每个元件可能正常或失效,设事件A=“A元件正常”,B=“B元件正常”,C=“C元件正常”,D=“D元件正常”.
(1)写出四个元件工作状态的样本空间;
(2)用集合的形式表示事件A∩C.
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