教学设计
课程基本信息
学科 高中数学 年级 高一 学期 春季
课题 10.1.4概率的基本性质
教学目标
1.通过类比函数性质的研究路径,确定概率性质的研究思路和方法; 2.通过实例的分析,能结合古典概型的概率求法理解概率的性质; 3.通过课本例题,理解随机事件概率的运算法则,会通过事件的关系运算,理解和事件概率加法公式及对立事件概率的求法.
教学内容
教学重点:概率的基本性质及应用. 教学难点:应用概率的基本性质解决实际问题.
教学过程
一、创设情景,揭示课题 事件的关系或运算含义符号表示图形表示包含发生导致发生 (或)相等且并事件 (和事件)与至少一个发生 (或) 交事件 (积事件)与同时发生 (或) 互斥 (互不相容)与不能同时发生 互为对立与有且仅有一个发生,
对随机事件发生可能性大小的度量(数值)称为事件的概率,事件A的概率用P(A)表示. 试验的样本点及样本空间具有如下共同特征: (1)有限性:样本空间的样本点只有有限个; (2)等可能性:每个样本点发生的可能性相等. 将具有以上两个特征的试验称为古典概型试验,其数学模型称为古典概型模型,简称古典概型. 一般地,设试验E是古典概型,样本空间Ω包含n个样本点,事件A包含其中的k个样本点,则定义事件A的概率P(A)==. 其中n(A)和n(Ω)分别表示事件A和样本空间Ω包含的样本点个数. 回顾事件的运算,概率的定义,以及古典概型的概率计算方法. 二、新知探究 给出一个数学对象的定义,就可以从定义出发研究这个数学对象的性质. 例如:在给出指数函数的定义后,从定义出发,研究了指数函数的定义域、值域、单调性、特殊点的函数值等性质,这些性质在解决问题时可以发挥很大的作用. 思考1:你认为可以从哪些角度研究概率的性质? 通过思考问题,引导学生进行研究路径的确认,形成类比研究的基础. 对随机事件发生可能性大小的度量(数值)称为事件的概率,事件A的概率用P(A)表示. 思考2:结合概率的定义及随机事件中的必然事件和不可能事件,你能得到哪些性质?由概率的定义可知: 任何事件的概率都是非负的; 在每次试验中,必然事件一定发生,不可能事件一定不会发生. 性质1 对任意的事件A,都有 P(A)≥0 性质2 必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即 P(Ω)=1,P( )=0. 在研究路径的指导下,通过定义及对特殊事件的概率研究,得到性质1和性质2. 在“事件的关系和运算”中,我们研究过事件之间的某些关系.具有这些关系的事件,它们的概率之间会有什么关系呢? 思考3:设事件A与事件B互斥,和事件A∪B的概率与事件A,B的概率之间具有怎样的关系? 10.1.2例6 一个袋子中有大小和质地相同的4个球,其中有2个红色球(标号为1和2),2个绿色球(标号为3和4),从袋中不放回地依次随机摸出2个球.R=“两次都摸到红球”, G=“两次都摸到绿球”. 第二次第一次12341×(2,1)(3,1)(4,1)2(1,2)×(3,2)(4,2)3(1,3)(2,3)×(4,3)4(1,4)(2,4)(3,4)×
事件R与事件G互斥,R∪G=“两次摸到的球颜色相同”. P(R)=P(G)= ,P(R∪G)= =P(R)+P(G). 事件A与事件B互斥,即A与B不含有相同的样本点,所以n(A∪B)=n(A)+n(B),这等价于P(A∪B)=P(A)+P(B) 性质3 如果事件A与事件B互斥,那么 P(A∪B)=P(A)+P(B) 推广 如果事件A1,A2,…,Am互斥,那么 P(A1∪A2∪…∪Am)=P(A1)+P(A2)+…+P(Am) 通过前一节的具体实例,经过列表,对空间及样本点的研究,应用古典概型计算概率,得到性质3. 思考4:设事件A与事件B互为对立事件,它们的概率有什么关系? 事件A和事件B互为对立事件,所以和事件A∪B为必然事件,即P(A∪B)=1.由性质3,得 1=P(A∪B)=P(A)+P(B) 性质4 如果事件A与事件B互为对立事件,那么 P(B)=1-P(A),P(A)=1-P(B). 通过特殊的对立事件的特殊性,由互斥事件概率加法公式得到性质4. 思考5:在古典概型中,对于事件A与事件B,如果AB,那么它们的概率有什么关系? 一般地,对于事件A与事件B,如果AB,即事件A发生,则事件B一定发生,那么事件A的概率不超过事件B的概率. 于是有概率的单调性: 性质5:如果A B,那么P(A)≤P(B). 由性质5可得,对于任意事件A,因为 所以0≤P(A)≤1. 通过事件的包含关系,类比函数的单调性,得到性质5. 思考6:在10.1.2节例6的摸球试验中,“两个球中有红球”=R1∪R2,那么P(R1∪R2)和P(R1)+P(R2)相等吗?如果不相等,请你说明原因,并思考如何计算P(R1∪R2). 第二次第一次12341×(2,1)(3,1)(4,1)2(1,2)×(3,2)(4,2)3(1,3)(2,3)×(4,3)4(1,4)(2,4)(3,4)×
P(R1)=P(R2)= P(R1∪R2)= ≠P(R1)+P(R2). R1∩R2={(1,2),(2,1)}≠, 即事件R1,R2不互斥. P(R1∪R2)=P(R1)+P(R2)-P(R1∩R2) 性质6 设A,B是随机试验中的两个事件,我们有 P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B) 性质3是性质6的特殊情况. 通过具体实例分析,通过对样本空间及样本点的研究,得到一般概率加法公式,得到性质6.明确性质3是性质6的特殊情况. 概率的基本性质性质1对任意的事件,都有性质2性质3如果事件与事件互斥,那么性质4如果事件与事件互为对立事件, 那么性质5如果,那么性质6设是一个随机试验中的两个事件,则
三、典例分析、举一反三 例11 从不包含大小王牌的52张扑克牌中随机抽取一张,设事件A=“抽到红心”,事件B=“抽到方片”,P(A)=P(B)= .那么 (1)C=“抽到红花色”,求P(C); (2)D=“抽到黑花色”,求P(D). 解: (1)因为C=A∪B,且A与B是互斥事件. P(C)=P(A)+P(B)=. 因为C与D互斥,且C∪D为必然事件,所以C与D互为对立事件. P(D)=1-P(C)= 例11重点判断A与B互斥,利用加法公式求事件C的概率,并判断C与D是对立事件,利用性质4求事件D的概率.重点突出对互斥事件及对立事件的判断. 例12 为了推广一种新饮料,某饮料生产企业开展了有奖促销活动:将6罐这种饮料装一箱,每箱中都放置2罐能够中奖得饮料.若从一箱中随机取出2罐,能中奖的概率为多少? 分析:“中奖”包括第一罐中奖但第二罐不中奖、第一罐不中奖但第二罐中奖、两罐都中奖三种情况.如果设A=“中奖”,A1=“第一罐中奖”,A2=“第二罐中奖”,那么就可以通过事件的运算构建相应事件,并利用概率的性质解决问题. 解:设事件A=“中奖”,事件A1=“第一罐中奖”,事件A2=“第二罐中奖”,那么事件A1A2=“两罐都中奖”,=“第一罐中奖,第二罐不中奖”,=“第一罐不中奖,第二罐中奖”,且A=A1A2++ 又因为A1A2,,互斥,由互斥事件的概率加法公式,可得 P(A)=P(A1A2)+P()+P() 注意到事件A的对立事件为“不中奖”,即“两罐都不中奖”,由于=“两罐都不中奖”,而n()=12,因此P(A)= 1- P() = . 例12主要是分类表示简单事件,根据事件的关于与运算,用简单事件表示复杂事件,利用互斥事件的和事件的概率加法公式求解.同时突出对样本点的获得,借助树状图,可以帮助分类表示简单事件,准确计算各事件包含的样本点数. 四、课堂小结 1.知识清单: 概率的性质有哪些?请复述. 概率的基本性质在概率计算中有哪些作用? 2.方法归纳: 我们是从哪些角度研究概率的基本性质? 在探究过程中,采用什么方法研究概率的性质? 3.常见误区: 将事件拆分成若干个互斥的事件,不能重复和遗漏.