5.3.3古典概型(教学课件)——高中数学人教B版(2019)必修第二册(共52张PPT)

文档属性

名称 5.3.3古典概型(教学课件)——高中数学人教B版(2019)必修第二册(共52张PPT)
格式 pptx
文件大小 38.5MB
资源类型 教案
版本资源 人教B版(2019)
科目 数学
更新时间 2024-08-26 17:00:41

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文档简介

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




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
04
B
当堂检测
04
当堂检测
04
BD
当堂检测
04
当堂检测
04
当堂检测
04
当堂检测
04
当堂检测
04
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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