人教B版(2019)必修第二册
5.3.3古典概型
学习目标
Learning Objectives
探索新知
Explore new knowledge
题型突破
Breakthrough in question types
当堂检测
Classroom test
学习目录
Parent Conference Directory
壹
叁
贰
肆
学习目标
PART 01
学习目标
01
理解古典概型及其计算公式,会判断古典概型
01
会用列举法求古典概型的概率
02
应用古典概型的概率计算公式求复杂事件的概率
03
探索新知
PART 02
探索新知
02
尝试与发现
实例(1) 抛一枚均匀的硬币,观察落地后哪一面朝上,这个试验的样本空间可以记为
Ω1 = {正面向上,反面向上},记事件 A:正面向上;
知识点1 古典概型
你认为P(A)应该是多少?理由是什么?
抛硬币试验中,因为样本空间含有2个样本点,而且因为硬币是均匀的,所以可以认为每个样本点出现的可能性相等,又因为事件A包含1个样本点,因此:
????(????)=12
?
探索新知
02
尝试与发现
实例(2) 掷一个均匀的骰子,观察朝上的面的点数. 这个试验的样本空间可记为 Ω2 = {1,2,3,4,5,6},记事件 B:出现的点数不超过 4.
知识点1 古典概型
你认为P(B)应该是多少?理由是什么?
掷均匀骰子的试验中,因为样本空间共有6个样本点,而且因为骰子是均匀的,所以可以认为每个样本点出现的可能性相等,又因为事件B包含4个样本点,因此
????(????)=46=23
?
探索新知
02
尝试与发现
知识点1 古典概型
掷均匀骰子的试验中,因为样本空间共有6个样本点,而且因为骰子是均匀的,所以可以认为每个样本点出现的可能性相等,又因为事件B包含4个样本点,因此????(????)=46=23
?
抛硬币试验中,因为样本空间含有2个样本点,而且因为硬币是均匀的,所以可以认为每个样本点出现的可能性相等,又因为事件A包含1个样本点,因此:????(????)=12
?
以上两个试验,所对应的样本空间有什么特征呢?
有限性:样本空间中样本点的个数都是有限的,即试验对应的样本空间Ω为有限样本空间
等可能性:每次试验中,样本空间Ω中的各个样本点出现的可能性相等.
则称这样的随机试验为古典概率模型,简称为古典概型
探索新知
02
思考交流
知识点1 古典概型
(1)向一条线段内随机地投射一个点,观察点落在线段上的不同位置,你认为这个情境适合用古典概型来描述吗?为什么?
(2)某同学随机地向一靶心进行射击,这一试验的结果只有有限个:命中10环,命中9环,……,命中1环和脱靶,你认为这个情境适合用古典概型来描述吗?为什么?
(3)有人认为,抛掷两枚均匀的骰子,掷出的点数之和可能为2,3,4,…,12,共有11种可能的情形,因此,“掷出的点数之和是5”的可能性是111.这种说法对吗?
?
试验的所有可能结果是无限的
每种结果的可能性不相等
每种结果的可能性不相等
样本空间有36个样本点
“点数和是5”包含4个样本点
古典概型的基本特征:
(1)有限性;
(2)等可能性
判断下列试验是否为古典概型.
探索新知
02
总结归纳
(1)样本点个数有限,但非等可能;
(2)样本点个数无限,但等可能;
知识点1 古典概型
一个随机试验是否为古典概型,在于这个试验是否具有古典概型的两个特征,即有限性和等可能性。并不是所有的随机试验都是古典概型,下列三类试验都不是古典概型:
(3)样本点个数无限,也不等可能;
探索新知
02
尝试与发现
(1)掷均匀硬币试验,出现正面朝上与反面朝上的概率相等,即
P(正面朝上)=P(反面朝上),
由概率加法公式,得
P(正面朝上) +P(反面朝上)=P(必然事件)=1,
因此有: P(正面朝上)=P(反面朝上)=12.
?
知识点2 古典概型的概率公式
结合尝试与发现的两个试验案例,试说明古典概型下基本事件出现的概率是多少?随机事件出现的概率如何计算?
探索新知
02
尝试与发现
对于掷一个均匀的骰子试验,出现各个点数的概率相等,即
P(出现1点)=P(出现2点)=P(出现3点)
=P(出现4点)=P(出现5点)=P(出现6点),
反复利用概率的加法公式,我们有
P(出现1点)+P(出现2点)+P(出现3点)
+P(出现4点)+P(出现5点)+P(出现6点)=P(必然事件)=1,
所以 P(出现1点)=P(出现2点)=P(出现3点)
=P(出现4点)=P(出现5点)=P(出现6点)=16.
?
知识点2 古典概型的概率公式
结合尝试与发现的两个试验案例,试说明古典概型下基本事件出现的概率是多少?随机事件出现的概率如何计算?
探索新知
02
尝试与发现
对于掷一个均匀的骰子试验,出现各个点数的概率相等,即
P(出现1点)=P(出现2点)=P(出现3点)
=P(出现4点)=P(出现5点)=P(出现6点),
反复利用概率的加法公式,我们有
P(出现1点)+P(出现2点)+P(出现3点)
+P(出现4点)+P(出现5点)+P(出现6点)=P(必然事件)=1,
所以 P(出现1点)=P(出现2点)=P(出现3点)
=P(出现4点)=P(出现5点)=P(出现6点)=16.
?
知识点2 古典概型的概率公式
结合尝试与发现的两个试验案例,试说明古典概型下基本事件出现的概率是多少?随机事件出现的概率如何计算?
探索新知
02
尝试与发现
因此,利用加法公式可得
P(出现的点数不超过4)=P(出现1点)+P(出现2点)
+P(出现3点)+P(出现4点)=46=23 .
我们发现掷一个均匀的骰子有6个基本事件,其中“出现的点数不超过4”这一随机事件含有4个基本事件,所以
P(出现的点数不超过4)=46=23.
?
知识点2 古典概型的概率公式
结合尝试与发现的两个试验案例,试说明古典概型下基本事件出现的概率是多少?随机事件出现的概率如何计算?
探索新知
02
抽象概括
古典概型的概率公式
知识点2 古典概型的概率公式
假设样本空间包含 n 个样本点,由古典概型的定义可知,每个基本事件发生的可能性大小都相等,又因为必然事件发生的概率为1,因此互斥事件的概率加法公式可知每个基本事件发生的概率为 1???? ,此时,如果事件C包含m个样本点,则再由互斥事件的概率加法公式可知:
????????=C包含的样本点个数????包含的样本点总数=????????
?
说明:在现实中不存在绝对均匀的硬币,也没有绝对均匀的骰子,古典概率模型是从现实中抽象出来的一个数学模型,它有着广泛的应用.
探索新知
02
例1 某中学举行高一广播体操比赛,共10个队参赛,为了确定出场顺序,学校制作了10个出场序号签供大家抽签,高一(1)班先抽,求他们抽到的出场序号小于4的概率.
知识点2 古典概型的概率公式
解:考虑高一(1)班从10个出场序号签中抽一个签的试验,其样本空间可记为:
Ω={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}
共包含10个样本点.
记A:抽到的出场序号小于4,则不难看出:A={1,2,3},
A包含的样本点个数为3,所以
????????=310
?
探索新知
02
例2 按先后顺序抛两枚均匀的硬币,观察正反面出现的情况,求至少出现一个正面的概率.
知识点2 古典概型的概率公式
解:这个试验的样本空间可记为
????????=34
?
Ω={(正,正),(正,反),(反,正),(反,反)}
共包含4个样本点.
记A:至少出现一个正面,则
A={(正,正),(正,反),(反,正)}
A包含的样本点个数为3,所以
探索新知
02
归纳总结
(1)由 0 ≤ m ≤ n 与????????=????????可知 0 ≤ P(A) ≤ 1;
?
古典概型中事件概率的性质
(2)因为????中包含的样本点个数为 n - m,所以
?
即????????+????????=1
?
(3)若事件B包含有k个样本点,而且A与B互斥,则容易知道A+B包含m+k个样本点,从而
知识点2 古典概型的概率公式
假设古典概型对应的样本空间含 n 个样本点,事件 A 包含 m 个样本点,则:
????????=????
探索新知
02
例2 按先后顺序抛两枚均匀的硬币,观察正反面出现的情况,求至少出现一个正面的概率.
知识点2 古典概型的概率公式
解:这个试验的样本空间可记为
????????=34
?
Ω={(正,正),(正,反),(反,正),(反,反)}
共包含4个样本点.
记A:至少出现一个正面,则
A={(正,正),(正,反),(反,正)}
A包含的样本点个数为3,所以
法二:因为????={(反,反)},所以????????=14
?
从而????????=1?????????=34
?
探索新知
02
例3 从含有两件正品a1,a2和一件次品b的3件产品中,按先后顺序任意取出两件产品,每次取出后不放回,求取出的两件产品恰有一件次品的概率.
解:按照题意,取产品的过程可以用如图所示的树形图直观表示.
因此样本空间为Ω={(a1,a2),(a1,b),(a2,a1),(a2,b),(b,a1),(b,a2)}共包含6个样本点.
用A表示“取出的两件中,恰好有一件次品”,则A={(a1,b),(a2,b),(b,a1),(b,a2)}
A包含的样本点个数为4,所以
????????=46=23
?
思考:若将条件“每次取出后不放回”改为“每次取出后放回”,所求事件的概率会发生变化吗?
知识点2 古典概型的概率公式
探索新知
02
例3 从含有两件正品a1,a2和一件次品b的3件产品中,按先后顺序任意取出两件产品,每次取出放回,求取出的两件产品恰有一件次品的概率.
解:此时树形图将有所变化,且样本空间应记为
Ω={(a1,a1),(a1,a2),(a1,b),(a2,a1),(a2,a2),(a2,b),(b,a1),(b,a2),(b,b)},共包含9个样本点.
而事件A={(a1,b),(a2,b),(b,a1),(b,a2)}
A包含的样本点个数为4,所以
????????=49
?
知识点2 古典概型的概率公式
探索新知
02
例4 甲、乙两人玩锤子、剪刀、布的猜拳游戏,假设两人都随机出拳,求:
(1)平局的概率;(2)甲赢的概率;(3)甲不输的概率.
解:因为甲有3种不同的出拳方法,乙同样也有3种不同的出拳方法,因此一次出拳共有3×3=9种不同的可能.
因为都是随机出拳,所以可以看成古典概型,而且样本空间中共包含9个样本点,样本空间可以用下图直观表示.
因为锤子赢剪刀,剪刀赢布,布赢锤子,
因此若记事件A为“平局”,B为“甲赢”,则:
知识点2 古典概型的概率公式
探索新知
02
例4 甲、乙两人玩锤子、剪刀、布的猜拳游戏,假设两人都随机出拳,求:
(1)平局的概率;(2)甲赢的概率;(3)甲不输的概率.
(3)因为A+B表示“甲不输”,且A与B互斥,因此所求概率为
解:(1)事件A包含3个样本点(图中的△),因此
????????=39=13
?
(2)事件B包含3个样本点(图中的☉),因此
????????=39=13
?
????????+????=????????+????????=23
?
另解:(3)
????????+????=1?????????+????=1?13=23
?
知识点2 古典概型的概率公式
探索新知
02
例5 先后掷两个均匀的骰子,观察朝上的面的点数,记事件A:点数之和为7,B:至少出现一个3点,求P(A),P(????),P(B),P(AB).
?
解:用数对(x,y)来表示抛掷结果,则样本空间可记为Ω={(i,j)|i,j=1,2,3,4,5,6},样本空间可如图表示,则样本空间中共包含36个样本点.
????????=1?????????=1?16=56
?
知识点2 古典概型的概率公式
A={(6,1),(5,2),(4,3),(3,4),(2,5),(1,6)},A包含6个样本点,即橙色框中的点,因此 .
????????=636=16
?
由对立事件概率之间的关系可知
探索新知
02
例5 先后掷两个均匀的骰子,观察朝上的面的点数,记事件A:点数之和为7,B:至少出现一个3点,求P(A),P(????),P(B),P(AB).
?
????????????=236=118
?
知识点2 古典概型的概率公式
B={(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6),(1,3),(2,3),(4,3),(5,3),(6,3)},图中绿色框中的点可以代表事件B,B包含11个样本点.从而
????????=1136
?
不难知道,AB={(4,3),(3,4)},因此
探索新知
02
例6 人的眼皮有单眼皮与双眼皮之分,这是由对应的基因决定的.
生物学上已经证明:决定眼皮单双的基因有两种,一种是显性基因(记为B),另一种是隐性基因(记为b);基因总是成对出现(如BB,bB,Bb,bb),而成对的基因中,只要出现了显性基因,那么这个人就一定是双眼皮(也就是说,“单眼皮”的充要条件是“成对的基因是bb”);如果不发生基因突变的话,成对的基因中,一个来自父亲,另一个来自母亲,但父母亲提供基因时都是随机的.
知识点2 古典概型的概率公式
有一对夫妻,两人成对的基因都是Bb,不考虑基因突变,求他们的孩子是单眼皮的概率.
探索新知
02
例6 有一对夫妻,两人成对的基因都是Bb,不考虑基因突变,求他们的孩子是单眼皮的概率.
知识点2 古典概型的概率公式
解:我们用连着写的两个字母来表示孩子的成对的基因,其中第一个字母表示父亲提供的基因,第二个字母表示母亲提供的基因.
孩子要是单眼皮,成对的基因只能是bb,因此所求概率为14
?
由右图所示的树形图可知,样本空间中共含有4个样本点,即Ω={BB,bB,Bb,bb}.
题型突破
PART 03
题型突破
03
题型1 古典概型的判断
例1. 判断下列概率模型是否属于古典概型.
(1)在区间[0,2]上任取一点;
(2)从甲地到乙地共有10条路线,某人从中任选一条;
(3)任意抛掷两枚质地均匀的骰子,所得点数之和作为基本事件.
解:(1)区间[0,2]包含无穷多个点,从 [0,2]上任取一点时,有无穷多种取法,不满足有限性,因此这不是古典概型.
(2)从甲地到乙地共有10条路线,某人从中任选一条,共有10种选法,满足有限性,又每一条路线被选中的可能性是相同的,满足等可能性,因此这是古典概型.
(3)任意抛掷两枚质地均匀的骰子,点数之和共有11种,即点数之和分别是2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,满足有限性,但这11种结果不是等可能出现的,不满足等可能性,故这不是古典概型.
题型突破
03
解题通法
古典概型的判断方法:
判断一个试验是不是古典概型,关键看它是否具备古典概型的两个特征:
(1)一次试验中,可能出现的样本点只有有限个,即有限性;
(2)每个样本点出现的可能性是均等的,即等可能性.
古典概型必须同时满足这两个条件,缺一不可.
题型1 古典概型的判断
题型突破
03
题型2 抽取中的古典概型问题
题型突破
03
题型2 抽取中的古典概型问题
题型突破
03
题型2 抽取中的古典概型问题
题型突破
03
解题通法
“有放回抽取”“无放回抽取”和“同时抽取”的概率:
1.“有放回抽取”和“无放回抽取”的概率求解问题时初学者特别容易出错的,而且也是特别景点的题型.“有放回抽取”是指抽取物体时,每次抽取之后,都把抽取的物体放回原处,这样前后两次抽取时,被抽取的物体的总数是一样的;“无放回”是指物体放到一边,并不放回原处,这样,前后两次抽取时,后一次被抽取的物体总数较前一次被抽取的物体总数少.
题型2 抽取中的古典概型问题
题型突破
03
解题通法
“有放回抽取”“无放回抽取”和“同时抽取”的概率:
2.有放回抽取和无放回抽取的区别在于同一件物品“有放回抽取”可能被抽到两次,而“无放回抽取”最多被抽到一次.这正是“有放回抽取”的样本空间包含的样本点数量比“无放回抽取”的样本空间包含的样本点数量多的原因.
3.“同时抽取”的实质是把不同性质的两(多)组元素混合在一起抽取,没有先后顺序,只考虑配对,所以对应样本空间包含的样本点数量一般要比“逐个不放回抽取”对应的样本空间包含的样本点数量要少.
题型2 抽取中的古典概型问题
题型突破
03
题型3 较复杂的古典概型的概率计算
题型突破
03
题型3 较复杂的古典概型的概率计算
题型突破
03
题型3 较复杂的古典概型的概率计算
题型突破
03
题型3 较复杂的古典概型的概率计算
题型突破
03
解题通法
解决古典概型问题时,要牢牢抓住它的两个特点和计算公式.但是这类问题的解法多样,技巧性强,在解决此类问题时需要注意以下两个问题:
(1)试验必须具有古典概型的两大特征——有限性和等可能性.
(2)计算样本点的数目时,要做到不重不漏,常借助坐标系,表格及树状图等列出所有样本点
题型3 较复杂的古典概型的概率计算
当堂检测
PART 04
当堂检测
04
C
当堂检测
04
D
当堂检测
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B
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BD
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当堂检测
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当堂检测
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要点概括整合
古典概型
概率的定义
古典概型的概率公式
有限性
古典概型的特征
等可能性
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