(共59张PPT)
10.1.2 事件的关系和运算
了解随机事件的并、交与互斥的含义,会进行简单的随机事件的运算(数学抽象、数学建模).
课标要求
上一节课我们学习了用集合来表示样本空间,事件则被定义为样本空间的一个子集.我们知道,集合之间有确定的关系,可进行交、并、补等运算,那么用集合表示的事件之间是否也有这些情况呢?
情景导入
知识点一 事件的关系
01
知识点二 事件的运算
02
知识点三 互斥事件与对立事件
03
目录
课时作业
04
知识点一
事件的关系
01
PART
问题1 在掷骰子试验中,观察骰子朝上面的点数,可以定义许多随机事
件,例如:
Ci=“点数为i”,i=1,2,3,4,5,6;
D1=“点数小于3”;D2=“点数不小于3”;
E1=“点数为1或2”;E2=“点数为2或3”;
F=“点数为偶数”;G=“点数为奇数”;
……
用集合的形式表示事件C1=“点数为1”和事件G=“点数为奇数”,
借助集合与集合的关系和运算,你能发现两事件之间的联系吗?事件
D1与E1呢?
提示:G={1,3,5},{1} {1,3,5},即C1 G. D1={1,2},E1=
{1,2},即D1=E1.
【知识梳理】
定义 符号表示 图形表示
包含 关系 一般地,若事件A发生,
则事件B ,
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 事件
A,事件A 事件
B,即B A且A B,则称事件A与事件B相等 A B
一定发生
包含
也包含
=
【例1】 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.
=
【规律方法】
判断事件之间的关系,主要是判断表示事件的两集合间的包含关系.
训练1 掷一枚质地均匀的硬币三次,得到如下三个事件:A=“3次正面
向上”,B=“只有1次正面向上”,C=“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
02
PART
问题2 在掷骰子试验中,观察骰子朝上面的点数:
(1)用集合的形式表示事件D1=“点数不大于3”,事件E1=“点数为1
或2”,事件E2=“点数为2或3”,借助集合与集合的基本运算,你能发
现这些事件之间的联系吗?
提示:D1={1,2,3},E1={1,2},E2={2,3}.{1,2}∪{2,3}={1,
2,3},即E1∪E2=D1.
(2)事件C2=“点数为2”,事件E1=“点数为1或2”,事件E2=
“点数为2或3”,借助集合与集合的基本运算,你能发现这些事件之
间的联系吗?
提示:C2={2},E1={1,2},E2={2,3},{1,2}∩{2,3}={2},即
E1∩E2=C2.
【知识梳理】
定义 符号表示 图形表示
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 符号表示 图形表示
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) A B (或AB)
同
时
∩
提醒:对于三个事件A,B,C,至少有一个发生可表示为A∪B∪C
(或A+B+C);同时发生可表示为A∩B∩C(或ABC).
【例2】 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.
变式 在本例中,设事件E=“3个红球”,事件F=“3个球中至少有一
个白球”,那么事件C与B,E分别是什么关系?C与F的交事件是什么
事件?
解:由事件C包括的可能结果有1个红球、2个白球或2个红球、1个白球或3
个红球三种情况,故B C,E C. 而事件F包括的可能结果有1个白球、
2个红球或2个白球、1个红球或3个白球,所以C∩F=D.
【规律方法】
事件间的运算方法
(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.
训练2 (1)打靶3次,事件Ai表示“击中i发”,其中i=0,1,2,3.那
么A=A1∪A2∪A3表示( B )
A. 全部击中 B. 至少击中1发
C. 至少击中2发 D. 以上均不正确
解析: A=A1∪A2∪A3所表示的含义是A1,A2,A3这三个事件中至
少有一个发生,即可能击中1发、2发或3发.故选B.
B
(2)在试验E“连续抛掷一枚质地均匀的骰子两次,观察掷出的点数”
中,事件M表示随机事件“两次掷出的点数均为偶数”,事件N表示随机
事件“两次掷出的点数和比9大”,用(i,j)表示抛掷的结果,其中i表
示第一次掷出的点数,j表示第二次掷出的点数,则事件M∩N=
( D )
A. {(6,6)}
B. {(4,6),(6,6)}
C. {(5,6),(6,6)}
D. {(4,6),(6,4),(6,6)}
D
解析: 根据题意,事件M={(2,2),(2,4),(2,6),
(4,2),(4,4),(4,6),(6,2),(6,4),(6,6)},事
件N={(4,6),(5,5),(5,6),(6,4),(6,5),(6,
6)},所以事件M∩N={(4,6),(6,4),(6,6)}.
03
PART
知识点三
互斥事件与对立事件
问题3 在掷骰子试验中,观察骰子朝上面的点数:
(1)用集合的形式表示事件C3=“点数为3”和事件C4=“点数为4”,
借助集合与集合的基本运算,你能发现这些事件之间的联系吗?
提示:C3={3},C4={4},C3∩C4= .
(2)用集合的形式表示事件F=“点数为偶数”,事件G=“点数为奇
数”,借助集合与集合的基本运算,你能发现这些事件之间的联系吗?
提示:F={2,4,6},G={1,3,5}.F∪G=Ω,F∩G= .
【知识梳理】
1. 互斥事件
定义 一般地,如果事件A与事件B 发生,也就是说
A∩B是一个 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
不能同时
不可能
2. 对立事件
定义 一般地,如果事件A和事件B在任何一次试验中 发生,即A∪B= ,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 发生
符号表示 A∩B= ,A∪B=Ω
图形表示
提醒:对立事件一定互斥,互斥事件不一定对立.
有且仅有一个
Ω
有且仅有一个
【例3】 (1)一个人连续射击目标2次,则下列选项中与“至少有一次
击中”互为对立事件的是( D )
A. 两次均击中 B. 恰有一次击中
C. 第一次击中 D. 两次均未击中
解析: 事件“至少有一次击中”包含“一次击中”和“两次均击
中”,与“两次均未击中”互为对立事件,因此D正确.
D
(2)从装有2个红球和2个黑球的袋子内任取2个球,下列选项中是互斥而
不对立的两个事件的是( D )
A. “至少有1个红球”与“都是黑球”
B. “恰好有1个红球”与“恰好有1个黑球”
C. “至少有1个黑球”与“至少有1个红球”
D. “都是红球”与“都是黑球”
D
解析: 从装有2个红球和2个黑球的袋子内任取2个球,可能的结果有
以下三种:1红1黑、2红、2黑.“至少有1个红球”包括1红1黑、2红,与
“都是黑球”是对立事件,因此A不满足题意;“恰好有1个红球”和“恰
好有1个黑球,是同一个事件,因此B不满足题意;“至少有1个黑球”包
括1红1黑、2黑,“至少有1个红球”包括1红1黑、2红,这两个事件不是
互斥事件,因此C不满足题意;“都是红球”与“都是黑球”是互斥事件
而不是对立事件,因此D满足题意.
【规律方法】
辨析互斥事件与对立事件的思路
(1)从发生的角度看: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;
(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.
训练3 (1)一次试验中,若事件A是必然事件,事件B是不可能事件,
则事件A与事件B的关系是( C )
A. 互斥不对立 B. 对立不互斥
C. 互斥且对立 D. 不互斥也不对立
解析: 必然事件与不可能事件不可能同时发生,但必有一个发生,
故事件A与事件B的关系是互斥且对立.
C
(2)如果事件A,B互斥,记 , 分别为事件A,B的对立事件,则下
列说法正确的是( B )
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: 用Venn图解决此类问题较为直观,
如图所示, ∪ 是必然事件,则B正确,A、C错误.若A
与B互斥且对立,则 =B, =A,则D错误.
B
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. 若干人站成一排,其中为互斥事件的是( )
A. “甲站排头”与“乙站排头”
B. “甲站排头”与“乙站排尾”
C. “甲站排头”与“乙不站排头”
D. “甲不站排头”与“乙不站排头”
解析: 根据互斥事件不能同时发生,判断A是互斥事件;B、C、D中
两事件能同时发生,故不是互斥事件.
√
3. 掷一颗骰子,若事件A:出现奇数点,则A的对立事件为
.
解析:掷一颗骰子,事件A:出现奇数点,则A的对立事件为出现偶数点.
4. 甲、乙两人破译同一个密码,记甲、乙破译出密码分别为事件A,B,
则 B∪A 表示的含义是 ,事件“密码被破译”
可表示为 .
出现偶数
点
只有一人破译出密码
B∪A ∪AB
课堂小结
1.理清单
(1)事件的包含关系与相等关系;
(2)并事件和交事件;
(3)互斥事件和对立事件.
2.应体会
列举法、Venn图法.
3.避易错
互斥事件和对立事件之间的关系易混淆.
课时作业
04
PART
1. 一个射手进行一次射击,事件A:命中环数大于8;事件B:命中环数
大于5,则( )
A. A与B是互斥事件 B. A与B是对立事件
C. A B D. A B
解析: 事件A:命中环数大于8即命中9或10环;事件B:命中环数大于
5即命中6或7或8或9或10环,所以A B. 故选C.
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2. 从四件正品、两件次品中随机取出两件,记“至少有一件次品”为事件
A,则A的对立事件是( )
A. 至多有一件次品 B. 两件全是正品
C. 两件全是次品 D. 至多有一件正品
解析: 从四件正品、两件次品中随机取出两件,记“至少有一件次
品”为事件A,则A的对立事件是两件全是正品.
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3. 从装有4个黑球、2个白球的袋中任取3个球,若事件A表示“所取的3个
球中至多有1个白球”,则与事件A互斥的事件是( )
A. 所取的3个球中至少有一个白球
B. 所取的3个球中恰有2个白球、1个黑球
C. 所取的3个球都是黑球
D. 所取的3个球中恰有1个白球、2个黑球
解析: 从装有4个黑球、2个白球的袋中任取3个球,事件A为“所
取的3个球中至多有1个白球”,事件A的对立事件是所取的3个球中白
球多于1个,结合选项知事件A的互斥事件是所取的3个球中恰有2个白
球、1个黑球.
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4. 从1,2,3,4这4个数中,任取2个数求和,记“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
个数分别为( )
A. 1,6 B. 4,2
√
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.
C. 5,1 D. 6,1
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5. 设A,B为随机事件,则下列阴影部分表示事件 ∩B的是( )
解析: 对于A,阴影部分表示A∩ ,故A错误;对于B,阴影部分表
示 ∩B,故B正确;对于C,阴影部分表示A∪B,故C错误;对于D,阴
影部分表示(A∩ )∪( ∩B),故D错误.
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6. 〔多选〕从一批既有正品也有次品的产品中取出三件产品,记事件A:
全不是次品,事件B:全是次品,事件C:有次品,但不全是次品,则下
列结论中正确的是( )
A. A与C互斥 B. B与C互斥
C. 任何两个事件都互斥 D. A与B对立
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解析: 由题意,事件A:全不是次品,即三件产品都是正品,事件
B:全是次品,事件C:有次品,但不全是次品,包括一件次品两件正
品,两件次品一件正品,共两个样本点,所以事件A与C互斥,B与C互
斥,A与B互斥,即任何两个事件都互斥,故A、B、C都正确;A与B互
斥,由于样本空间中还包括一件次品两件正品,两件次品一件正品两个样
本点,所以事件A与B不对立,故D错误.
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7. 〔多选〕对空中飞行的飞机连续射击两次,每次发射一枚炮弹,设事件
A=“两枚炮弹都击中飞机”,事件B=“两枚炮弹都没击中飞机”,事
件C=“恰有一枚炮弹击中飞机”,事件D=“至少有一枚炮弹击中飞
机”,则下列关系正确的是( )
A. A∩D≠ B. B∩D=
C. A∪B=B∪D D. A∪C=D
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解析:由题意得,事件C=“第一枚击中第二枚未中或第一枚未击中第二枚击中”,事件D=“恰有一枚击中或两枚都击中”.对于A,由事件A=“两枚炮弹都击中飞机”,D=“至少有一枚炮弹击中飞机”,得A∩D=A,A正确;对于B,由事件B=“两枚炮弹都没击中飞机”,D=“至少有一枚炮弹击中飞机”,得事件B与事件D是互斥事件,所以B∩D= ,B正确;对于C,由事件A=“两枚炮弹都击中飞机”,B=“两枚炮弹都没击中飞机”,D=“至少有一枚炮弹击中飞机”,得A∪B不是必然事件,B∪D为必然事件,所以A∪B≠B∪D,C不正确;对于D,事件A=“两枚炮弹都击中飞机”,C=“恰有一枚炮弹击中飞机”,D=“至少有一枚炮弹击中飞机”,得A∪C=D,D正确.故选A、B、D.
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8. 甲、乙两个元件构成一串联电路,设E=“甲元件故障”,F=“乙元
件故障”,则表示电路有故障的事件为 ;表示电路无故障的事
件为 .
解析:因为该电路为两个电子元件串联,如图所示,
由题意知 =“甲元件无故障”, =“乙元件无故
障”,则表示电路有故障的事件为E∪F,表示电路无故障的事件为 ∩ .
E∪F
∩
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9. 抛掷一枚质地均匀的骰子,记事件A为“落地时向上的点数是奇数”,
事件B为“落地时向上的点数是偶数”,事件C为“落地时向上的点数是2
和4的倍数”,则上述事件是互斥事件但不是对立事件的两个事件是
.
A
与C
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10. 抛掷一枚质地均匀的硬币3次,记“至少有一次正面向上”为事件A,
“一次正面向上,两次反面向上”为事件B,“两次正面向上,一次反面
向上”为事件C,“至少一次反面向上”为事件D,“3次都正面向上”为
事件E.
(1)试判断事件A与事件B,C,E的关系;
解: 事件A为“至少有一次正面向上”,包含“一次正面向上,两次
反面向上”“两次正面向上,一次反面向上”和“3次都正面向上”三个
样本点,
所以B A,C A,E A,A=B∪C∪E.
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(2)试求A∩D,B∪C所包含的样本点,并判断A∩D与B∪C的关系.
解: “至少一次反面向上”为事件D,包含“一次正面向上,两次
反面向上”“两次正面向上,一次反面向上”和“3次都反面向上”三个
样本点,可以看出事件A与事件D有相同的两个样本点,即“一次正面向
上,两次反面向上”“两次正面向上,一次反面向上”,故A∩D={一次
正面向上两次反面向上,两次正面向上一次反面向上},B∪C={一次正
面向上两次反面向上,两次正面向上一次反面向上},所以A∩D=
B∪C.
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11. 盒子内有3个红球,2个白球,1个黑球,从中任取2个球,则下列选项
中的两个事件互斥而不对立的是( )
A. “至少有1个白球”和“至多有1个白球”
B. “至少有1个白球”和“至少有1个红球”
C. “至少有1个白球”和“没有白球”
D. “至少有1个白球”和“红球、黑球各1个”
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解析: 当取出的2个球是1白1红时,A中两个事件同时发生,所以A中
的两个事件不是互斥事件,此时B也一样,所以排除A、B;C中,两个事
件不可能同时发生,但是必有一个发生,所以C中的两个事件是互斥且对
立事件,所以排除C;D中,两个事件不可能同时发生,但是当取出的2个
球都是红球时,这两个事件都没有发生,所以D中的两个事件是互斥事件
但不是对立事件.
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12. 〔多选〕从1,2,3,…,9中任取两个数,其中不是对立事件的是
( )
A. 恰有一个偶数和恰有一个奇数
B. 至少有一个偶数和两个都是偶数
C. 至少有一个奇数和两个都是偶数
D. 至少有一个奇数和至少有一个偶数
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解析:根据题意,从1,2,3,…,9中任取两个数,其中可能的情况有“两个奇数”“两个偶数”“一个奇数与一个偶数”,共三种情况,依次分析所给的4个事件.对于A,恰有一个偶数和恰有一个奇数都是“一个奇数与一个偶数”的情况,不是对立事件;对于B,至少有一个偶数包括“两个偶数”和“一个奇数与一个偶数”两种情况,与“两个都是偶数”不是对立事件;对于C,至少有一个奇数包括“两个奇数”和“一个奇数与一个偶数”两种情况,与“两个都是偶数”是对立事件;对于D,至少有一个奇数包括“两个奇数”和“一个奇数与一个偶数”两种情况,至少有一个偶数包括“两个偶数”和“一个奇数与一个偶数”两种情况,不是对立事件.
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13. (2025·丽水月考)如图是一个连有电灯的含有三个开关的电路.用A表示事件“电灯变亮”,用B,C,D依次表示“开关Ⅰ闭合”“开关Ⅱ闭合”“开关Ⅲ闭合”,则A=
.(用B,C,D间的运算关系式表示)
B∩(C∪D)(或(BC)∪
(BD))
解析:要使电灯变亮,则开关Ⅰ必须闭合,且开关Ⅱ和Ⅲ中至少有一个闭合,即要使“事件B发生”且“事件C发生或事件D发生”,用关系式表示为B∩(C∪D).也可分类讨论,即开关Ⅰ和Ⅱ闭合或开关Ⅰ和Ⅲ闭合,即事件BC发生或事件BD发生,用关系式表示为(BC)∪(BD).
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14. 有甲、乙两种报纸供居民订阅,记事件A=“只订甲报”,事件B=
“只订乙报”,事件C=“至少订一种报纸”,事件D=“至多订一种报
纸”,事件E=“一种报纸也没订”,事件F=“两种报纸都订”.根据上
述事件回答下列问题:
(1)请列举出具有包含关系的事件;
解: “至少订一种报纸”包含“只订甲报”,即A C.
同理,B C,F C,A D,B D,E D.
(2)用并事件的定义判断上述事件中哪些是并事件;
解:由题意及事件的相互关系可知,C=A∪B∪F,D=A∪B∪E.
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(3)从上述事件中找出成对的互斥事件和对立事件.
解: 由互斥事件及对立事件的定义知,互斥事件有A和B,A和E,
A和F,B和E,B和F,E和F,D和F,C和E;对立事件有C和E,D和F.
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15. 如图是某班级50名学生订阅数学、语文、英语学习资料的情况,其中A表示订阅数学学习资料的学生,B表示订阅语文学习资料的学生,C表示订阅英语学习资料的学生.
(1)从这个班任意选择一名学生,用自然语言描述1,4,5,8各区域所
代表的事件;
解:区域1表示事件“这名学生同时订阅了数学、语文、英语三种学习资料”;区域4表示事件“这名学生订阅了数学、语文两种学习资料,但没有订阅英语学习资料”;区域5表示事件“这名学生仅订阅了语文学习资料”;区域8表示事件“这名学生没有订阅数学、语文、英语学习资料”.
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(2)用A,B,C表示下列事件:
①至少订阅一种学习资料;
②恰好订阅一种学习资料;
③没有订阅任何学习资料.
解: ①A∪B∪C.
②A + B + C.
③ .
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