《用列举法求概率》
概率的内容对初中学生来说虽然比较抽象,但其中包含丰富的辩证思想,而且在现实生活中有着非常广泛的应用。本节教材在上一节的基础上,继续研究用列举的方法求随机事件的概率。相比上一节,本节的三个例子相对复杂些,试验中每一种结果都包含两个或两个以上的结果。当试验结果比较复杂时,采用列表格或画树状图的方法来帮助梳理列举的思路,这样更有利于不重不漏地列举出所有试验的结果。
对于有序地不重不漏地列举所有可能出现的结果,分类的意识至关重要,这种意识是研究古典概率的一种常用思维方式。学生在学习本节课之前,已经对事件的可能性有了初步的认识,并且能够计算简单事件发生的概率。但是,真正列举事件的所有可能的结果,学生并没有形成直接的经验,在教学过程中要尽量鼓励和引导学生主动探究和构建知识结构,利用分类的方法有序地列举,亲身经历列表和画树状图这两种方法的形成过程,并在应用中逐渐加深理解。
【知识与能力目标】
能够运用列举法(列表、画树状图)计算随机试验中事件发生的概率;
2、通过实例进一步丰富对概率的认识,并能解决一些简单的实际问题。
【过程与方法目标】
通过用列举法求事件的概率,渗透转化的思想方法,培养学生分析、判断的能力。
【情感态度价值观目标】
?通过分析探究事件的概率,提高运用数学知识解决实际问题的意识,体验数学的应用价值。
【教学重点】
?运用列举法(列表、画树状图)计算随机试验中事件发生的概率。
【教学难点】
有序地列举所有可能发生的结果并把结果直观地呈现出来。
教学过程
一、创设情境,引入新课
问题1 回答下列问题,并说明理由。
(1)掷一枚硬币,正面向上的概率是_______;
(2)袋子中装有 5 个红球,3 个绿球,这些球除了颜色外都相同,从袋子中随机出一个球,它是红色的概率为________;
(3)掷一个骰子,观察向上一面的点数,点数大于 4 的概率为______。
小结:在一次试验中,如果可能出现的结果只有有限种,且各种结果出现的可能性大小相等,那么我们可以通过列举法试验结果的方法,求出随机事件发生的概率,这种求概率的方法叫列举法。
设计意图:问题1通过复习概率的意义及如何求简单试验中事件发生的概念,由此引入列举法,为探究列表法作好了铺垫。
二、探索发现,形成新知
问题2 学校举行庆祝“元旦”联欢晚会,晚会现场,主持人设计了一个转盘游戏:A、B两个带指针的转盘分别被分成三个面积相等的扇形,转盘A上的数字分别是1,6,8,转盘B上的数字分别是4,5,7(两个转盘除表面数字不同外,其他完全相同)。每次选择2名同学分别拨动A、B两个转盘上的指针,使之产生旋转,指针停止后所指数字较大的一方为获胜者,负者则表演一个节目(若箭头恰好停留在分界线上,则重转一次)。作为游戏者,你会选择哪个装置呢?并请说明理由。
追问1:对于转盘A,可能会出现哪几种情况?对于转盘B,又会出现几种情况呢?
A盘——指针可能指向1,6,8三个数字中的任意一个,可能出现的结果就会有3个。
B盘——指针可能指向4,5,7三个数字中的任意一个,可能出现的结果也会有3个。
追问2:如果转盘A的指针指向数字是1,转盘B的指针所指的方向可能会出现几种情况?如果转盘A的指针指向数字是6或8,转盘B的指针所指的方向又会怎样的情况呢?
当A盘指针指向1时,B盘指针可能指向4、5、7三个数字中的任意一个,即有3种结果;同样,当A盘指针指向6或8时,B盘指针同样可能指向4、5、7三个数字中的任意一个,即分别有3种结果。
追问3:你知道两个转盘转动时,一共会有多少种可能的结果?你能通过表格的形式列举出来吗?
一共会产生9种不同的结果。列表如下:
B A
4
5
7
1
(1,4)
(1,5)
(1,7)
6
(6,4)
(6,5)
(6,7)
8
(8,4)
(8,5)
(8,7)
追问4:从表格上可以看出A盘数字大于B盘数字的结果共有多少种?由此判断谁获胜的机会较大?
从表中可以发现:A盘数字大于B盘数字的结果共有5种。
∴ P(A数较大)=,P(B数较大)=。 ∴ P(A数较大)>P(B数较大)。∴ 选择A装置的获胜可能性较大。
追问5:除了利用表格的方式来求概率,我们还有其他的列举方法吗?
由于游戏是分两步进行的,我们也可用其他的方法来列举。即先转动A盘,可能出现1,6,8三种结果;第二步考虑转动B盘,可能出现4,5,7三种结果。
由图知,可能的结果为:(1,4),(1,5),(1,7),(6,4),(6,5),(6,7),(8,4),(8,5),(8,7),共计9种。
∴ P(A数较大)=,P(B数较大)= 。 ∴ P(A数较大)> P(B数较大)。∴ 选择A装置的获胜可能性较大。
追问6:观察所画图形,若将图形倒置,你会联想到什么?
这个图形很像一棵树,所以称为树形图。
列表和树形图是列举法求概率的两种常用的方法。
三、运用新知,深化理解
例1:同时抛掷两枚质地均匀的硬币,求下列事件的概率:
(1)两枚硬币全部正面向上;
(2)两枚硬币全部反面向上;
(3)一枚硬币正面向上、一枚硬币反面向上。
解:列举抛掷两枚硬币所能产生的全部结果,它们是:正正,正反,反正,反反。所有可能的结果共有4种,并且这4种结果出现的可能性相等。
第2枚 第1枚
正
反
正
正正
反正
反
正反
反反
(1)所有可能的结果中,满足两枚硬币全部正面向上(记为事件A)的结果只有1种,即“正正”,所以P(A)=。
(2)两枚硬币全部反面向上(记为事件B)的结果也只有1种,即“反反”,所以P(B)=。
(3)一枚硬币正面向上、一枚硬币反面向上(记为事件C)的结果共只有2种,即“反正”“正反”,所以P(C)=。
总结:用列举法求概率的使用条件,即“结果只有有限种,且各种结果出现的可能性大小相等”。
例2: 同时掷两枚质地均匀的骰子,计算下列事件的概率:
(1)两枚骰子的点数相同;
(2)两枚骰子点数的和是9;
(3)至少有一枚骰子的点数为2。
解:两枚骰子分别记为第1枚和第2枚,可以用下表列举出所有可能出现的结果。
第1枚第2枚
1
2
3
4
5
6
1
(1,1)
(2,1)
(3,1)
(4,1)
(5,1)
(6,1)
2
(1,2)
(2,2)
(3,2)
(4,2)
(5,2)
(6,2)
3
(1,3)
(2,3)
(3,3)
(4,3)
(5,3)
(6,3)
4
(1,4)
(2,4)
(3,4)
(4,4)
(5,4)
(6,4)
5
(1,5)
(2,5)
(3,5)
(4,5)
(5,5)
(6,5)
6
(1,6)
(2,6)
(3,6)
(4,6)
(5,6)
(6,6)
由上表可以看出,同时掷两枚骰骸子,可能出现的结果有36种,并且它们出现的可能性相等。
(1)两枚骰子的点数相同(记为事件A)的结果有6种(表中的红色部分),即(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(5,5),(6,6),所以P(A)=。
(2)两枚骰子的点数和是9(记为事件B)的结果有4种(表中的阴影部分),即(3, 6),(4,5),(5,4),(6,3),所以P(B)=。
(3)至少有一枚骰子的点数为2(记为事件C)的结果有11种(表中蓝色方框部分),所以P(C)=。
思考:如果把例2中的“同时掷两枚质地均匀的骰子”改为“把一枚质地均匀的骰子掷两次”,得到的结果有变化吗?为什么?
“同时掷两枚质地均匀的骰子”和“把一枚质地均匀的骰子掷两次”,得到的结果没有区别。
总结:当一个事件要涉及两个因素并且可能出现的结果数目较多时,通常采用列表法;当实验涉及两个因素时,可以“分步”对问题进行分析。
运用列表法求概率的步骤如下:(1)列表;(2)通过表格计数,确定公式P(A)=中m和n的值;(3)利用公式P(A)=计算事件的概率。
例3:甲口袋中装有2个相同的小球,它们分别写有字母A和B;乙口袋中装有3个相同的小球,它们分别写有字母C,D和E;丙口袋中装有2个相同的小球,它们分别写有字母H和I。从三个口袋中各随机取出1个小球。
(1)取出的3个小球上恰好有1个、2个和3个元音字母的概率分别是多少?
(2)取出的3个小球上全是辅音字母的概率是多少?
分析:当一次试验是从三个口袋中取球时,即涉及到3个因素。此时,列表法就不方便了,为不重不漏地列出所有可能的结果,通常采用画树状图法。
解:根据题意,可以画出如下的树状图:
由树状图可以看出,所有可能出现的结果共有12种,即
这些结果出现的可能性相等。
(1)只有1个元音字母的结果(红色)有5种,即ACH、ADH、BCI、BDI、BEH,所以P(1个元音)=。有2个元音字母的结果(绿色)有4种,所以P(2个元音)=。全部为元音字母的结果(蓝色)只有1种,所以P(3个元音)=。
(2)全是辅音字母的结果共有2种,所以P(3个辅音)=。
归纳:当一次试验要涉及3个或更多的因素时,通常采用“画树形图”。
运用树形图法求概率的步骤如下:(1)画树形图;(2)列出结果,确定公式P(A)=中m和n的值;(3)利用公式P(A)=计算事件概率。
思考:(1)到现在为止,我们所学过的用列举法求概率分为哪几种情况?
(2)列表法和画树形图法求概率有什么优越性?什么时候使用“列表法”方便,什么时候使用“树形图法”更好呢?
四、学生练习,巩固新知
练习1 经过某十字路口的汽车,它可能继续前行,也可能向左或向右,如果这三种可能性大小相同。三辆汽车经过这个十字路口,求下列事件的概率:
(1)三辆车全部继续前行;
(2)两辆车向右转,一辆车向左转;
(3)至少有两辆车向左转。
练习2 在6张卡片上分别写有1——6的整数,随机地抽取一张后放回,再随机地抽取一张,那么第二次取出的数字能够整除第一次取出的数字的概率是多少?
练习3 一个袋子中装有2个红球和2个黄球,任意摸出一球,记录颜色放回,再任意摸出一球,记录颜色放回,求两次都摸到红球的概率是多少?
练习4 某人有红、白、蓝三件衬衫和红、白、蓝三条长裤,该人任意拿一件衬衫和一条长裤,求正好是一套白色的概率。
五、课堂小结,梳理新知
今天你学习了什么,有什么收获?
运用列表法求概率的步骤如下:(1)列表;(2)通过表格计数,确定公式P(A)=中m和n的值;(3)利用公式P(A)=计算事件的概率。
当一次试验要涉及3个或更多的因素时,通常采用“画树形图”。运用树形图法求概率的步骤如下:(1)画树形图;(2)列出结果,确定公式P(A)=中m和n的值;(3)利用公式P(A)=计算事件概率。
六、布置作业,优化新知
1、教科书习题25.2第1题,第2题,第3题;(必做题)
2、教科书习题25.2第5题,第6题,第8题。(选做题)
课件17张PPT。问题引入问题1 回答下列问题,并说明理由。
(1)掷一枚硬币,正面向上的概率是_______;
(2)袋子中装有 5 个红球,3 个绿球,这些球除了颜色外都相同,从袋子中随机出一个球,它是红色的概率为________;
(3)掷一个骰子,观察向上一面的点数,点数大于 4 的概率为______。小结:在一次试验中,如果可能出现的结果只有有限种,且各种结果出现的可能性大小相等,那么我们可以通过列举法试验结果的方法,求出随机事件发生的概率,这种求概率的方法叫列举法。探究新知问题2 学校举行庆祝“元旦”联欢晚会,晚会现场,主持人设计了一个转盘游戏:A、B两个带指针的转盘分别被分成三个面积相等的扇形,转盘A上的数字分别是1,6,8,转盘B上的数字分别是4,5,7(两个转盘除表面数字不同外,其他完全相同)。每次选择2名同学分别拨动A、B两个转盘上的指针,使之产生旋转,指针停止后所指数字较大的一方为获胜者,负者则表演一个节目(若箭头恰好停留在分界线上,则重转一次)。作为游戏者,你会选择哪个装置呢?并请说明理由。追问1:对于转盘A,可能会出现哪几种情况?对于转盘B,又会出现几种情况呢?
追问2:如果转盘A的指针指向数字是1,转盘B的指针所指的方向可能会出现几种情况?如果转盘A的指针指向数字是6或8,转盘B的指针所指的方向又会怎样的情况呢?探究新知A盘:指针可能指向1,6,8三个数字中的任意一个,可能出现的结果就会有3个。
B盘:指针可能指向4,5,7三个数字中的任意一个,可能出现的结果也会有3个。
当A盘指针指向1时,B盘指针可能指向4、5、7三个数字中的任意一个,
即有3种结果;同样,当A盘指针指向6或8时,B盘指针同样可能指向4、5、7
三个数字中的任意一个,即分别有3种结果。
追问3:你知道两个转盘转动时,一共会有多少种可能的结果?你能通过表格的形式列举出来吗?探究新知一共会产生9种不同的结果。列表如下:
追问4:从表格上可以看出A盘数字大于B盘数字的结果共有多少种?由此判断谁获胜的机会较大?探究新知从表中可以发现:A盘数字大于B盘数字的结果共有5种。
∴ P(A数较大)= ,P(B数较大)= 。 ∴ P(A数较大)>P(B数较大)。∴ 选择A装置的获胜可能性较大。追问5:除了利用表格的方式来求概率,我们还有其他的列举方法吗?探究新知由图知,可能的结果为:(1,4),(1,5),(1,7),(6,4),(6,5),(6,7),(8,4),(8,5),(8,7),共计9种。
∴ P(A数较大)= ,P(B数较大)= 。 ∴ P(A数较大)> P(B数较大)。∴ 选择A装置的获胜可能性较大。追问6:观察所画图形,若将图形倒置,你会联想到什么?探究新知这个图形很像一棵树,所以称为树形图。
列表和树形图是列举法求概率的两种常用的方法。例1:同时抛掷两枚质地均匀的硬币,求下列事件的概率:
(1)两枚硬币全部正面向上;
(2)两枚硬币全部反面向上;
(3)一枚硬币正面向上、一枚硬币反面向上。应用新知解:列举抛掷两枚硬币所能产生的全部结果,它们是:正正,正反,反正,反反。所有可能的结果共有4种,并且这4种结果出现的可能性相等。例2: 同时掷两枚质地均匀的骰子,计算下列事件的概率:
(1)两枚骰子的点数相同;
(2)两枚骰子点数的和是9;
(3)至少有一枚骰子的点数为2。应用新知解:两枚骰子分别记为第1枚和第2枚,可以用下表列举出所有可能出现的结果。例3:甲口袋中装有2个相同的小球,它们分别写有字母A和B;乙口袋中装有3个相同的小球,它们分别写有字母C,D和E;丙口袋中装有2个相同的小球,它们分别写有字母H和I。从三个口袋中各随机取出1个小球。
(1)取出的3个小球上恰好有1个、2个和3个元音字母的概率分别是多少?
(2)取出的3个小球上全是辅音字母的概率是多少?应用新知分析:当一次试验是从三个口袋中取球时,即涉及到3个因素。此时,列表法就不方便了,为不重不漏地列出所有可能的结果,通常采用画树状图法。练习1 经过某十字路口的汽车,它可能继续前行,也可能向左或向右,如果这三种可能性大小相同。三辆汽车经过这个十字路口,求下列事件的概率:
(1)三辆车全部继续前行;
(2)两辆车向右转,一辆车向左转;
(3)至少有两辆车向左转。巩固新知练习2 在6张卡片上分别写有1——6的整数,随机地抽取一张后放回,再随机地抽取一张,那么第二次取出的数字能够整除第一次取出的数字的概率是多少?巩固新知练习3 一个袋子中装有2个红球和2个黄球,任意摸出一球,记录颜色放回,再任意摸出一球,记录颜色放回,求两次都摸到红球的概率是多少?巩固新知练习4 某人有红、白、蓝三件衬衫和红、白、蓝三条长裤,该人任意拿一件衬衫和一条长裤,求正好是一套白色的概率。巩固新知课堂小结运用列表法求概率的步骤如下:
(1)列表;
(2)通过表格计数,确定公式P(A)= 中m和n的值;
(3)利用公式P(A)= 计算事件的概率。
当一次试验要涉及3个或更多的因素时,通常采用“画树形图”:
(1)画树形图;
(2)列出结果,确定公式P(A)= 中m和n的值;
(3)利用公式P(A)= 计算事件概率。今天你学习了什么,有什么收获?课外作业1、教科书习题25.2第1题,第2题,第3题;(必做题)
2、教科书习题25.2第5题,第6题,第8题。(选做题)