3.2.3 互斥事件 学案1(含答案)

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名称 3.2.3 互斥事件 学案1(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2016-08-17 15:34:53

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3.2.3




学案
[读教材·填要点]
1.互斥事件
(1)定义:在一个随机试验中,我们把一次试验下不能同时发生的两个事件A与B称作互斥事件.
(2)规定:事件A+B发生是指事件A和事件B至少有一个发生.
(3)公式:
①在一次随机试验中,如果随机事件A和B是互斥事件,那么有P(A+B)=P(A)+P(B).
②如果随机事件A1,A2,…,An中任意两个是互斥事件,那么有P(A1+A2+…+An)=P(A1)+P(A2)+…+P(An).
2.对立事件
(1)定义:在一次试验中,如果两个事件A与B不能同时发生,并且一定有一个发生,那么事件A与B称作对立事件,事件A的对立事件记为.
(2)性质:P(A)+P()=1,即P(A)=1-P().
[小问题·大思维]
1.P(A+B)=P(A)+P(B)成立的条件是什么?
提示:事件A与B是互斥事件.
2.互斥事件与对立事件有什么区别和联系?
提示:对立事件一定是互斥事件,互斥事件不一定是对立事件.
[研一题]
[例1] 判断下列给出的条件,是否为互斥事件,是否为对立事件,并说明理由:从40张扑克牌(红桃、黑桃、方块、梅花点数从1~10各10张)中,任取一张.
(1)“抽出红桃”与“抽出黑桃”;
(2)“抽出红色牌”与“抽出黑色牌”;
(3)“抽出的牌的点数为5的倍数”与“抽出的牌的点数大于9”.
[自主解答] (1)是互斥事件,不是对立事件.
从40张扑克牌中任意抽取1张,“抽出红桃”和“抽出黑桃”是不可能同时发生的,所以是互斥事件.同时,不能保证其中必有一个发生,
这是由于还可能抽出“方块”或者“梅花”,因此,二者不是对立事件.
(2)既是互斥事件,又是对立事件.
从40张扑克牌中,任意抽取1张,“抽出红色牌”与“抽出黑色牌”,两个事件不可能同时发生,且其中必有一个发生,所以它们既是互斥事件,又是对立事件.
(3)不是互斥事件,当然不可能是对立事件.
从40张扑克牌中任意抽取1张,“抽出的牌的点数为5的倍数”与“抽出的牌的点数大于9”这两个事件可能同时发生,如抽得点数为10,因此,二者不是互斥事件,当然不可能是对立事件.
[悟一法]
1.判断两个事件是否为互斥事件,主要看它们能否同时发生,若不同时发生,则这两个事件是互斥事件,若能同时发生,则这两个事件不是互斥事件.判断两个事件是否为对立事件,主要看是否同时满足两个条件:一是不能同时发生;二是必有一个发生.这两个条件同时成立,那么这两个事件是对立事件,只要有一个条件不成立,那么这两个事件就不是对立事件.
2.“互斥事件”与“对立事件”都是对两个事件而言的.对立事件必是互斥事件,但互斥事件不一定是对立事件.
[通一类]
1.(2013·南昌高一检测)从装有2个红球和2个白球的口袋内任取2个球,那么互斥而不对立的两个事件是(  )
A.“至少有1个白球”和“都是红球”
B.“至少有1个白球”和“至多有1个红球”
C.“恰有1个白球”和“恰有2个白球”
D.“至多有1个白球”和“都是红球”
解析:该试验有三种结果:“恰有1个白球”、“恰有2个白球”、“没有白球”,故“恰有1个白球”和“恰有2个白球”是互斥事件而不是对立事件.
答案:C
[研一题]
[例2] 玻璃盒子中装有各色球12只,其中5红、4黑、2白、1绿,从中任取1球.设事件A为“取出1只红球”,事件B为“取出1只黑球”,事件C为“取出1只白球”,事件D为“取出1只绿球”.已知P(A)=,P(B)=,P(C)=,P(D)=.
求:(1)“取出1球为红或黑”的概率;
(2)“取出1球为红或黑或白”的概率.
[自主解答] 由于事件A,B,C,D彼此为互斥事件,所以
法一:(1)“取出1球为红或黑”的概率为
P(A+B)=P(A)+P(B)=+=.
(2)“取出1球为红或黑或白”的概率为
P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)=++=.
法二:(1)“取出1球为红或黑”的对立事件为“取出1球为白或绿”,即A+B的对立事件为C+D,所以
P(A+B)=1-P(C+D)=1-P(C)-P(D)=1--=.
(2)A+B+C的对立事件为D,所以P(A+B+C)=1-P(D)=1-=.
[悟一法]
1.可将一个事件的概率问题分拆为若干个互斥事件,分别求出各事件的概率,然后用加法公式求出结果.
2.运用互斥事件的概率加法公式解题时,首先要分清事件间是否互斥,同时要学会把一个事件分拆为几个互斥事件,做到不重不漏.
[通一类]
2.向三个相邻的军火库投掷一颗炸弹,炸中第一个军火库的概率是0.025,炸中其他两个的概率都是0.1.已知只要炸中一个,另外两个都会爆炸.求这三个军火库都爆炸的概率和都没有爆炸的概率.
解:设以A,B,C分别表示炸中第一、第二、第三个军火库的事件,则P(A)=0.025,P(B)=P(C)=0.1.由题意,知A,B,C两两互斥,且“三个军火库都爆炸”意味着炸弹炸中其中任何一个.
设D表示事件“三个军火库都爆炸”,
则D=A+B+C,其中A,B,C两两互斥.
所以,P(D)=P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)=0.025+0.1+0.1=0.225.
所以,三个军火库都没有爆炸的概率为1-P(D)=0.775.
[研一题]
[例3] 据统计,某储蓄所一个窗口等候的人数及相应概率如下表:
排队人数
0
1
2
3
4
5人及5人以上
概率
0.1
0.16
0.3
0.3
0.1
0.04
(1)求至多2人排队等候的概率;
(2)求至少2人排队等候的概率.
[自主解答] 记在窗口等候的人数为0,1,2分别为事件A,B,C,则A,B,C两两互斥.
(1)至多2人排队等候的概率是
P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)=0.1+0.16+0.3=0.56.
(2)至少2人排队等候的反面是“等候人数为0或1”,而等候人数为0或1的概率为
P(A+B)=P(A)+P(B)=0.1+0.16=0.26,
故至少2人排队等候的概率为1-0.26=0.74.
[悟一法]
1.求复杂事件的概率通常有两种方法:
(1)将所求事件转化成彼此互斥事件的并事件;
(2)先求其对立事件的概率,再求所求事件的概率.
2.涉及到“至多”“至少”型问题,可以用互斥事件以及分类讨论的思想求解;当涉及到互斥事件多于两个时,一般用对立事件求解.
[通一类]
3.现从A、B、C、D、E五人中选取三人参加一个重要会议.五人被选中的机会相等.求:
(1)A被选中的概率;
(2)A和B同时被选中的概率;
(3)A或B被选中的概率.
解:从A、B、C、D、E五人中任选三人参加会议共有以下10种基本事件:
(A、B、C),(A、B、D),(A、B、E),(A、C、D),(A、C、E),(A、D、E),(B、C、D),(B、C、E),(B、D、E),(C、D、E),且每种结果出现是等可能的.
(1)事件“A被选中”共有6种方式.故所求事件的概率
P===0.6.
(2)A、B同时被选中共有3种方式,故所求事件的概率为P==0.3.
(3)法一:“A或B被选中”的对立事件为“A和B均未被选中”,故所求事件的概率
P=1-==0.9.
法二:“A或B被选中”即A、B两人至少有一人被选中,共有9种方式.
故所求事件的概率P==0.9.
抛掷一枚质地均匀的骰子,事件A表示“向上的点数是奇数”,事件B表示“向上的点数不超过3”,求P(A+B).
[错解] 显然P(A)=P(B)=,
故P(A+B)=P(A)+P(B)
=+=1.
[错因] 忽视了“互斥事件”概率加法公式的前提条件,由于“向上的点数是奇数”与“向上的点数不超过3”不是互斥事件,即出现1或3时,事件A、B同时发生.因此,不能用P(A+B)=P(A)+P(B)求解.
[正解] A包含向上点数是1,3,5的情况,B包含向上的点数是1,2,3的情况,所以A+B包含了向上点数是1,2,3,5的情况.故P(A+B)==.
1.从一批产品中取出三件产品,设A=“三件产品全不是次品”,B=“三件产品全是次品”,C=“三件产品有次品,但不全是次品”,则下列结论哪个是正确的(  )
A.A与C互斥      
B.B与C互斥
C.任何两个相互斥
D.任何两个都不互斥
解析:由题意可知,事件A,B,C两两不可能同时发生,因此,两两互斥.
答案:C
2.从1,2,3,…,9中任取两数,其中:①恰有一个偶数和恰有一个奇数;②至少有一个奇数和两个都是奇数;③至少有一个奇数和两个都是偶数;④至少有一个奇数和至少有一个偶数.
在上述事件中,是对立事件的是(  )
A.①
B.②④
C.③
D.①③
解析:从1~9中任取两数,有以下三种情况:(1)两个均为奇数;(2)两个均为偶数;(3)一个奇数和一个偶数.
答案:C
3.从一箱苹果中任取一个,如果其重量小于200克的概率为0.2,重量在[200,300]克的概率为0.5,那么重量超过300克的概率为(  )
A.0.2
B.0.3
C.0.7
D.0.8
解析:记“重量小于200克”为事件A,“重量在[200,300]克之间”为事件B,“重量超过300克”为事件C,则P(C)=1-P(A)-P(B)=1-0.2-0.5=0.3.
答案:B
4.中国乒乓球队甲、乙两名队员参加奥运会乒乓球女子单打比赛,甲夺得冠军的概率为,乙夺得冠军的概率为,那么中国队夺得乒乓球单打冠军的概率为________.
解析:由于事件“中国队夺得女子乒乓球单打冠军”包括事件“甲夺得冠军”和“乙夺得冠军”,但这两个事件不可能同时发生,即彼此互斥,所以由互斥事件概率的加法公式得,中国队夺得女子乒乓球单打冠军的概率为+=.
答案:
5.某部电话,当打进电话时,响第1声被接到的概率为0.2,响第2声被接到的概率为0.3,响第3声被接到的概率为0.3,响第4声被接到的概率为0.1,那么电话在响前4声内被接到的概率是________.
解析:P=P1+P2+P3+P4=0.2+0.3+0.3+0.1=0.9.
答案:0.9
6.(2013·新乡高一检测)某射手在一次射击中射中10环、9环、8环、7环、7环以下的概率分别为0.24、0.28、0.19、0.16、0.13.计算这个射手在一次射击中
(1)射中10环或9环的概率;
(2)至少射中7环的概率;
(3)射中环数不足8环的概率.
解:设“射中10环”、“射中9环”、“射中8环”、“射中7环”、“射中7环以下”的事件分别为A、B、C、D、E,则
(1)因为事件A与事件B互斥,所以射中10环或9环的概率为P(A+B)=P(A)+P(B)=0.24+0.28=0.52.
(2)同样,事件A、B、C、D彼此互斥,则P(A+B+C+D)=P(A)+P(B)+P(C)+P(D)=0.24+0.28+0.19+0.16=0.87.
(3)类似地,P(D+E)=P(D)+P(E)=0.16+0.13=0.29.
一、选择题
1.抽查10件产品,记事件A为“至少有2件次品”,则A的对立事件为(  )
A.至多有2件次品
B.至多有1件次品
C.至多有2件正品
D.至少有2件正品
解析:至少有2件次品包含2,3,4,5,6,7,8,9,10件.共9种结果,故它的对立事件为含有1或0件次品,即至多有1件次品.
答案:B
2.同时掷三枚硬币,那么互为对立事件的是(  )
A.至少有1枚正面向上和最多有1枚正面向上
B.最多1枚正面向上和恰有2枚正面向上
C.不多于1枚正面向上和至少有2枚正面向上
D.至少有2枚正面向上和恰有1枚正面向上
答案:C
3.某产品分甲、乙、丙三级,其中乙、丙两级均属次品,若生产中出现乙级品的概率为0.03、丙级品的概率为0.01,则对成品抽查一件,抽得正品的概率为(  )
A.0.09
B.0.98
C.0.97
D.0.96
解析:设“抽得正品”为事件A,“抽得乙级品”为事件B,“抽得丙级品”为事件C,由题意,事件B与事件C是互斥事件,而事件A与并事件(B+C)是对立事件;
所以P(A)=1-P(B+C)=1-[P(B)+P(C)]=1-0.03-0.01=0.96.
答案:D
4.甲、乙两人下棋,甲获胜的概率为40%,甲不输的概率为90%,则甲、乙两人下成和棋的概率为(  )
A.60%
B.30%
C.10%
D.50%
解析:甲不输,包含两个事件:甲获胜,甲、乙和棋.
∴甲、乙和棋概率P=90%-40%=50%.
答案:D
5.如果事件A与B是互斥事件,则(  )
A.A∪B是必然事件
B.与一定是互斥事件
C.与一定不是互斥事件
D.∪是必然事件
解析:A、B可以都不发生,∴选项A错,、可以同时发生,即A、B可以都不发生,∴选项B错.当A与B是对立事件时与是互斥事件,∴选项C错,因为A、B互斥所以、中至少有一个发生,故选项D正确.
答案:D
二、填空题
6.某战士射击一次中靶的概率为0.95,中靶环数大于5的概率为0.75,则中靶环数大于0且小于6的概率为________.(只考虑整数环数)
解析:因为某战士射击一次“中靶的环数大于5”事件A与“中靶的环数大于0且小于6”事件B是互斥事件,故P(A+B)=0.95.
∴P(A)+P(B)=0.95,∴P(B)=0.95-0.75=0.2.
答案:0.2
7.(2013·长春高一检测)盒中有大小、形状相同的黑球、白球和黄球,从中摸出一个球,摸出黑球的概率为0.42,摸出黄球的概率为0.18,则摸出白球的概率为________,摸出的球不是黄球的概率为________,摸出的球是黄球或黑球的概率为________.
解析:P{摸出白球}=1-0.42-0.18=0.4.
P{摸出的球不是黄球}=1-0.18=0.82.
P{摸出的球是黄球或黑球}=0.42+0.18=0.6.
答案:0.4 0.82 0.6
8.事件A,B互斥,它们都不发生的概率为,且P(A)=2P(B),则P
()=________.
解析:由题意知P(A+B)=1-,即P(A)+P(B)=.又P(A)=2P(B),联立方程组解得P(A)=,P(B)=,故P()=1-P(A)=.
答案:
三、解答题
9.某医院一天内派出医生下乡医疗,派出医生的人数及其概率如下:
医生人数
0
1
2
3
4
5人及其以上
概 率
0.18
0.25
0.36
0.1
0.1
0.01
(1)求派出至多2名医生的概率;
(2)求派出至少3名医生的概率.
解:记派出医生的人数为0,1,2,3,4,5及其以上分别为事件A0,A1,A2,A3,A4,A5,显然它们彼此互斥.
(1)至多2名医生的概率为P(A0+A1+A2)=P(A0)+P(A1)+P(A2)=0.18+0.25+0.36=0.79.
(2)法一:至少3名医生的概率为
P(C)=P(A3+A4+A5)
=P
(A3)+P(A4)+P(A5)
=0.1+0.1+0.01=0.21.
法二:“至少3名医生”的反面是“至多2名医生”,故派出至少3名医生的概率为
1-P(A0+A1+A2)=1-0.79=0.21.
10.在数学考试中(满分100分),小明的成绩在90分以上(包括90分)的概率是0.18,在80~89分的概率是0.51,在70~79分的概率是0.15,在60~69分的概率是0.09.
(1)求小明在数学考试中成绩在80分以上(包括80分)的概率;
(2)求小明考试不及格(低于60分)的概率.
解:分别记小明的考试成绩“在90分以上(包括90分)”“在80~89分”“在70~79分”“在60~69分”为事件B,C,D,E.由题意知,这4个事件彼此互斥.
(1)小明的考试成绩在80分以上(包括80分)的概率为
P(B+C)=P(B)+P(C)=0.18+0.51=0.69.
(2)小明考试及格的概率,即成绩在60分以上(包括60分)的概率为P(B+C+D+E)=P(B)+P(C)+P(D)+P(E)=0.18+0.51+0.15+0.09=0.93.
而小明考试不及格与小明考试及格为对立事件,所以小明考试不及格(低于60分)的概率为1-P(B+C+D+E)=1-0.93=0.07.