3.1随机事件的概率学案(2份)

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名称 3.1随机事件的概率学案(2份)
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文件大小 1.8MB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2019-05-21 08:54:14

文档简介


§3.1 随机事件的概率
3.1.1 随机事件的概率
3.1.2 概率的意义
学习目标 1.了解随机事件、必然事件、不可能事件的含义.2.了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性.3.了解概率的意义以及频率与概率的区别.
知识点一 事件的有关概念
1.事件的分类及三种事件
2.对事件分类的两个关键点
(1)条件:在条件S下事件发生与否是与条件相对而言的,没有条件,无法判断事件是否发生.
(2)结果发生与否:有时结果较复杂,要准确理解结果包含的各种情况.
知识点二 概率与频率
思考 小明说:“做10次抛硬币试验,正面向上的次数一定是5次”对吗?
答案 不一定正确.因为每次试验结果都是随机的,在试验前不能确定正面向上的次数.
梳理 (1)频数与频率
在相同的条件S下重复n次试验,观察某一事件A是否出现,称n次试验中事件A出现的次数nA为事件A出现的频数,称事件A出现的比例fn(A)=为事件A出现的频率.
(2)概率
①含义:概率是度量随机事件发生的可能性大小的量.
②与频率联系:对于给定的随机事件A,由于事件A发生的频率fn(A)随着试验次数的增加稳定于概率P(A),因此可以用频率fn(A)来估计概率P(A).
知识点三 概率的意义
1.概率的正确理解
随机事件在一次试验中发生与否是随机的,但随机性中含有规律性,认识了这种随机性中的规律性,就能比较准确地预测随机事件发生的可能性.
2.实际问题中的几个实例
(1)游戏的公平性
①裁判员用抽签器决定谁先发球,不管哪一名运动员先猜,猜中并取得发球权的概率均为,所以这个规则是公平的.
②在设计某种游戏规则时,一定要考虑这种规则对每个人都是公平的这一重要原则.
(2)决策中的概率思想
如果面临的是从多个可选答案中挑选正确答案的决策任务,那么“使得样本出现的可能性最大”可以作为决策的准则.这种判断问题的方法称为极大似然法,极大似然法是统计中重要的统计思想方法之一.
(3)天气预报的概率解释
天气预报的“降水概率”是随机事件的概率,是指明了“降水”这个随机事件发生的可能性的大小.
(4)试验与发现
概率学的知识在科学发展中起着非常重要的作用,例如,奥地利遗传学家孟德尔用豌豆作试验,经过长期观察得出了显性与隐性的比例接近3∶1,而对这一规律进行深入研究,得出了遗传学中一条重要的统计规律.
(5)遗传机理中的统计规律
孟德尔通过收集豌豆试验数据,寻找到了其中的统计规律,并用概率理论解释这种统计规律.利用遗传定律,帮助理解概率统计中的随机性与规律性的关系,以及频率与概率的关系.
1.不可能事件的概率为0,必然事件的概率为1.( √ )
2.小概率事件就是不可能发生的事件.( × )
3.某事件发生的概率随着试验次数的变化而变化.( × )
类型一 必然事件、不可能事件与随机事件的判断
例1 指出下列事件是必然事件、不可能事件,还是随机事件.
(1)从分别标有1,2,3,4,5的5张标签中任取一张,得到4号签;
(2)一个三角形的大边对的角小,小边对的角大;
(3)函数y=logax(a>0且a≠1)在其定义域内是增函数;
(4)平行于同一直线的两条直线平行;
(5)某同学竞选学生会主席成功.
考点 事件的综合应用
题点 事件的判断
解 (2)为不可能事件,(4)为必然事件,(1)(3)(5)为随机事件.
反思与感悟 事件的分类
事件类型
定义
举例
必然事件
在一定条件下,必然会发生的事件
在山顶上,抛一块石头,石头下落
不可能事件
在一定条件下,肯定不会发生的事件
在常温常压下,铁熔化
随机事件
在一定条件下,可能发生也可能不发生的事件
掷一枚硬币,出现正面向上
跟踪训练1 指出下列事件是必然事件、不可能事件,还是随机事件.
(1)中国体操运动员将在下一届奥运会上获得全能冠军;
(2)出租车司机小李驾车通过4个十字路口都将遇到绿灯;
(3)若x∈R,则x2+1≥1;
(4)小红书包里只有数学书、语文书、地理书、政治书,她随意拿出一本,是漫画书.
考点 事件的综合应用
题点 事件的判断
解 (1)(2)中的事件可能发生,也可能不发生,所以是随机事件.
(3)中的事件一定会发生,所以是必然事件.
(4)小红书包里没有漫画书,所以是不可能事件.
类型二 试验与重复试验的结果分析
例2 下列随机事件中,一次试验各指什么?试写出试验的所有结果.
(1)抛掷两枚质地均匀的硬币;
(2)从集合A={a,b,c,d}中任取3个元素组成集合A的子集.
考点 随机事件
题点 随机事件的判断
解 (1)一次试验是指“抛掷两枚质地均匀的硬币一次”,试验的可能结果有4个:(正,反),(正,正),(反,反),(反,正).
(2)一次试验是指“从集合A中一次选取3个元素组成集合A的一个子集”,试验的结果共有4个:{a,b,c},{a,b,d},{a,c,d},{b,c,d}.
反思与感悟 (1)准确理解随机试验的条件、结果等有关定义,并能使用它们判断一些事件,指出试验结果,这是求概率的基础.
(2)在写试验结果时,一般采用列举法写出,必须首先明确事件发生的条件,根据日常生活经验,按一定次序列举,才能保证所列结果不重不漏.
跟踪训练2 袋中装有大小相同的红、白、黄、黑4个球,分别写出以下随机试验的条件和结果.
(1)从中任取1球;(2)从中任取2球.
考点 随机事件
题点 随机事件的判断
解 (1)条件为:从袋中任取1球.结果为:红、白、黄、黑4种.
(2)条件为:从袋中任取2球.若记(红,白)表示一次试验中取出的是红球与白球,结果为:(红,白),(红,黄),(红,黑),(白,黄),(白,黑),(黄,黑)6种.
类型三 利用频率估计概率
例3 下表中列出了10次抛掷硬币的试验结果.n为抛掷硬币的次数,m为硬币正面朝上的次数,计算每次试验中“正面朝上”这一事件的频率,并估算它的概率.
试验序号
抛掷的次数n
正面朝上的次数m
“正面朝上”出现的频率
1
500
251
2
500
249
3
500
256
4
500
253
5
500
251
6
500
245
7
500
244
8
500
258
9
500
262
10
500
247
考点 概率与频率
题点 利用频率估计概率
解 由fn(A)=可得出这10次试验中“正面朝上”这一事件出现的频率依次为0.502,0.498,0.512,0.506,0.502,0.49,0.488,0.516,0.524,0.494,这些数字在0.5左右摆动,由概率的统计定义可得,“正面朝上”的概率为0.5.
反思与感悟 (1)频率是事件A发生的次数m与试验总次数n的比值,利用此公式可求出它们的频率.频率本身是随机变量,当n很大时,频率总是在一个稳定值附近摆动,这个稳定值就是概率.
(2)解此类题目的步骤:先利用频率的计算公式依次计算频率,然后用频率估计概率.
跟踪训练3 一个地区从某年起4年之内的新生婴儿数及其中的男婴数如下表所示:
时间范围
1年内
2年内
3年内
4年内
新生婴儿数n
5 544
9 607
13 520
17 190
男婴数m
2 883
4 970
6 994
8 892
(1)计算男婴出生的频率(保留4位小数);
(2)这一地区男婴出生的概率约是多少?
考点 概率与频率
题点 利用频率估计概率
解 (1)计算即得男婴出生的频率依次约是0.520 0,0.517 3, 0.517 3,0.517 3.
(2)由于这些频率非常接近0.517 3,因此,这一地区男婴出生的概率约为0.517 3.
1.在10个学生中,男生有x人.现从10个学生中任选6人去参加某项活动,有下列事件:
①至少有一个女生;②5个男生,1个女生;③3个男生,3个女生.若要使①为必然事件,②为不可能事件,③为随机事件,则x为(  )
A.5 B.6
C.3或4 D.5或6
考点 事件的综合应用
题点 事件的应用
答案 C
解析 由题意知,10个学生中,男生人数少于5,但不少于3,∴x=3或x=4.故选C.
2.在12件同类产品中,有10件是正品,2件是次品,从中任意抽出3件,则下列事件为必然事件的是(  )
A.3件都是正品 B.至少有一件是次品
C.3件都是次品 D.至少有一件是正品
考点 必然事件
题点 必然事件的判断
答案 D
解析 12件产品中,有2件次品,任取3件,必包含正品,因而事件“抽取的3件产品中,至少有一件是正品”为必然事件,故选D.
3.某人将一枚硬币连掷10次,正面朝上的情况出现了8次,若用A表示“正面朝上”这一事件,则A的(  )
A.概率为 B.频率为
C.频率为8 D.概率接近于8
考点 概率与频率
题点 概率与频率的计算
答案 B
解析 做n次随机试验,事件A发生了m次,则事件A发生的频率为.如果多次进行试验,事件A发生的频率总在某个常数附近摆动,那么这个常数才是事件A的概率.故=为事件A的频率.
4.某地气象局预报说:明天本地降水的概率为80%,则下列解释正确的是(  )
A.明天本地有80%的区域降水,20%的区域不降水
B.明天本地有80%的时间降水,20%的时间不降水
C.明天本地降水的可能性是80%
D.以上说法均不正确
考点 天气预报的概率解释
题点 天气预报的概率解释
答案 C
解析 选项A,B显然不正确,因为明天本地降水的概率为80%不是说有80%的区域降水,也不是说有80%的时间降水,而是指降水的可能性是80%.故选C.
5.某种油菜籽在相同条件下的发芽试验结果如下表.
每批粒数
2
5
10
70
130
700
1 500
2 000
3 000
发芽的粒数
2
4
9
60
116
637
1 370
1 786
2 709
发芽的频率
(1)请完成上述表格(保留3位小数);
(2)该油菜籽发芽的概率约为多少?
考点 概率与频率
题点 利用频率估计概率
解 (1)填入题表中的数据依次为1.000,0.800,0.900,0.857,0.892,0.910,0.913,0.893,0.903.
填表如下:
每批
粒数
2
5
10
70
130
700
1 500
2 000
3 000
发芽的粒数
2
4
9
60
116
637
1 370
1 786
2 709
发芽的频率
1.000
0.800
0.900
0.857
0.892
0.910
0.913
0.893
0.903
(2)由(1)估计该油菜籽发芽的概率约为0.900.
1.随机事件在一次试验中是否发生虽然不能事先确定,但是在大量重复试验的情况下,随机事件的发生呈现一定的规律性,因而,可以从统计的角度,通过计算事件发生的频率去估算概率.
2.概率是描述随机事件发生的可能性大小的一个数量,即使是大概率事件,也不能肯定事件一定会发生,只是认为事件发生的可能性较大.
3.利用概率思想正确处理和解释实际问题,是一种科学的理性思维,在实践中要不断巩固和应用,提升自己的数学素养.
一、选择题
1.从1,2,3,…,10这10个数中,任取3个数,那么“这3个数的和大于6”这一事件是(  )
A.必然事件 B.不可能事件
C.随机事件 D.以上选项均不正确
考点 随机事件
题点 随机事件的判断
答案 C
解析 从所给的10个数中,任取3个数,其和最小为6.故事件“这3个数的和大于6”为随机事件,故选C.
2.下列现象:
①当x是实数时,x-|x|=2;
②某班一次数学测试,及格率低于75%;
③从分别标有0,1,2,3,…,9这十个数字的纸团中任取一个,取出的纸团是偶数;
④体育彩票某期的特等奖号码.
其中是随机现象的是(  )
A.①②③ B.①③④
C.②③④ D.①②④
考点 随机事件
题点 随机事件的判断
答案 C
解析 由随机事件的定义知②③④正确.
3.每道选择题有4个选项,其中只有1个选项是正确的,某次考试共有12道选择题,某人说:“每个选项正确的概率是,我每题都随机地选择其中一个选项,则一定有3道选择题结果正确.”这句话(  )
A.正确 B.错误
C.不一定正确 D.以上都不对
考点 概率的正确解释
题点 概率的意义
答案 B
解析 虽然答对一道题的概率为,但实际问题中,并不意味着一定答对3道,可能全对,可能对3道,也可能全不对等.
4.某医院治疗一种疾病的治愈率为,前4位病人都未治愈,则第5位病人的治愈率为(  )
A.1 B.
C. D.0
考点 概率的正确解释
题点 概率意义的应用
答案 B
解析 治愈率为,表明每位病人被治愈的概率均为,并不是5人中必有1人被治愈.故选B.
5.同时抛掷两枚大小完全相同的骰子,用(x,y)表示出现的结果,其中x,y分别为两枚骰子向上的点数,则该事件的所有结果种数为(  )
A.11 B.22 C.36 D.66
考点 随机事件
题点 随机事件的判断
答案 C
解析 在这个试验中,(1,2)和(2,1)应视为2种不同的结果,列表可知共有36种结果.
6.下列结论正确的是(  )
A.设事件A的概率为P(A),则必有0<P(A)<1
B.事件A的概率P(A)=0.999,则事件A是必然事件
C.用某种药物对患有胃溃疡的500名病人进行治疗,结果有380人有明显的疗效.现在胃溃疡的病人服用此药,则估计有明显疗效的可能性为76%
D.某奖券的中奖率为50%,则某人购买此奖券10张,一定有5张中奖
考点 概率的正确解释
题点 概率意义的应用
答案 C
解析 A项不正确,因为0≤P(A)≤1;若事件A是必然事件,则P(A)=1,故B项不正确;对于D项,奖券的中奖率为50%,若某人购买此奖券10张,则可能会有5张中奖,所以D项不正确.故选C.
7.甲、乙两人做游戏,下列游戏中不公平的是(  )
A.抛一枚骰子,向上的点数为奇数则甲胜,向上的点数为偶数则乙胜
B.同时抛掷两枚硬币,恰有一枚正面向上则甲胜,两枚都是正面向上则乙胜
C.从一副不含大、小王的扑克牌中抽一张,扑克牌是红色则甲胜,是黑色则乙胜
D.甲、乙两人各写一个数字,若是同奇或同偶则甲胜,否则乙胜
考点 游戏的公平性
题点 游戏公平性的判断
答案 B
解析 A项,P(点数为奇数)=P(点数为偶数)=;B项,P(恰有一枚正面向上)=,P(两枚都正面向上)=;C项,P(牌色为红)=P(牌色为黑)=;D项,P(同奇或同偶)=P(奇偶不同)=.
8.从一批电视机中随机抽出10台进行检验,其中有1台次品,则关于这批电视机,下列说法正确的是(  )
A.次品率小于10% B.次品率大于10%
C.次品率等于10% D.次品率接近10%
考点 概率与频率
题点 利用频率估计概率
答案 D
解析 抽出的样本中次品的频率为,即10%,所以样本中次品率大约为10%,所以总体中次品率大约为10%.
9.同时向上抛100个铜板,结果落地时100个铜板朝上的面都相同,你认为这100个铜板更可能是下面哪种情况(  )
A.这100个铜板两面是相同的
B.这100个铜板两面是不相同的
C.这100个铜板中有50个两面是相同的,另外50个两面是不相同的
D.这100个铜板中有20个两面是相同的,另外80个两面是不相同的
考点 决策中的概率思想
题点 极大似然法
答案 A
解析 落地时100个铜板朝上的面都相同,根据极大似然法可知,这100个铜板两面是相同的可能性较大.
二、填空题
10.将一枚质地均匀的硬币连掷两次,则至少出现一次正面向上与两次均出现反面向上的概率比为________.
考点 试验与发现
题点 等可能事件的概率
答案 3∶1
解析 将一枚质地均匀的硬币连掷两次有以下情形:
(正,正),(正,反),(反,正),(反,反).
至少出现一次正面向上有3种情形,两次均出现反面向上有1种情形,故答案为3∶1.
11.一个袋中装有数量差别较大的白球和黑球,从中任取一球,取出的是白球,估计袋中数量少的球是__________.
考点 决策中的概率思想
题点 极大似然法
答案 黑球
解析 根据极大似然法,知袋中数量较多的是白球,因此黑球数量较少.
12.给出下列四个命题:
①设有一批产品,其次品率为0.05,则从中任取200件,必有10件是次品;
②做100次抛硬币的试验,结果51次出现正面朝上,因此,出现正面朝上的概率是;
③随机事件发生的频率就是这个随机事件发生的概率;
④抛掷骰子100次,得点数是1的结果有18次,则出现1点的频率是.
其中正确命题有__________.
考点 概率与频率
题点 概率与频率的计算
答案 ④
解析 ①错,次品率是大量产品的估计值,并不是针对200件产品来说的.②③混淆了频率与概率的区别.④正确.
三、解答题
13.街头有人摆一种游戏,方法是投掷两枚骰子,如果两枚骰子投一次点数之和是2,3,4,10,11,12这六种情况,红方胜,而当两枚骰子点数之和是5,6,7,8,9时,白方胜,这种游戏对双方公平吗?若不公平,请说明哪方占便宜?
考点 游戏的公平性
题点 游戏公平性的判断
解 两枚骰子点数之和如下表:
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
7
2
3
4
5
6
7
8
3
4
5
6
7
8
9
4
5
6
7
8
9
10
5
6
7
8
9
10
11
6
7
8
9
10
11
12
其中点数之和是2,3,4,10,11,12这六种情况的共12种,概率是=,
两枚骰子点数之和是5,6,7,8,9的情况共24种,概率是=.所以这种游戏不公平,白方比较占便宜.
四、探究与拓展
14.随着互联网的普及,网上购物已逐渐成为消费时尚,为了解消费者对网上购物的满意情况,某公司随机对4 500名网上购物消费者进行了调查(每名消费者限选一种情况回答),统计结果如下表:
满意情况
不满意
比较满意
满意
非常满意
人数
200
n
2 100
1 000
根据表中数据,估计在网上购物的消费者群体中对网上购物“比较满意”或“满意”的概率是(  )
A. B. C. D.
考点 概率与频率
题点 利用频率估计概率
答案 C
解析 由题意得,n=4 500-200-2 100-1 000=1 200,所以随机调查的消费者中对网上购物“比较满意”或“满意”的总人数为1 200+2 100=3 300,
所以随机调查的消费者中对网上购物“比较满意”或“满意”的概率为=.由此估计在网上购物的消费者群体中对网上购物“比较满意”或“满意”的概率为.故选C.
15.如图所示,有两个可以自由转动的均匀转盘A,B.转盘A被平均分成3等份,分别标上1,2,3三个数字;转盘B被平均分成4等份,分别标上3,4,5,6四个数字.有人为甲、乙两人设计了一个游戏规则:自由转动转盘A与B,转盘停止后,指针各指向一个数字,将指针所指的两个数字相加,如果和是6,那么甲获胜,否则乙获胜.你认为这样的游戏规则公平吗?如果公平,请说明理由;如果不公平,怎样修改规则才能使游戏对双方公平?
解 列表如下:
A 
B 
3
4
5
6
1
4
5
6
7
2
5
6
7
8
3
6
7
8
9
由表可知,等可能的结果有12种,和为6的结果只有3种.
因为P(和为6)==,所以甲、乙获胜的概率不相等.
所以这样的游戏规则不公平.如果将规则改为“和是6或7,则甲胜,否则乙胜”,那么此时游戏规则是公平的.
3.1.3 概率的基本性质
学习目标 1.了解互斥事件概率的加法公式.2.理解事件的关系与运算.3.会用对立事件的特征求概率.
知识点一 事件的关系与运算
思考 一粒骰子掷一次,记事件A={出现的点数大于4},事件B={出现的点数为5},则事件B发生时,事件A一定发生吗?
答案 因为5>4,故B发生时A一定发生.
梳理 1.对于事件A与事件B,如果事件A发生,则事件B一定发生,这时称事件B包含事件A(或称事件A包含于事件B),记作B?A(或A?B).与集合类比,如图所示.
不可能事件记作?,任何事件都包含不可能事件.如果事件A发生,则事件B一定发生,反之也成立,(若B?A,且A?B),那么称事件A与事件B相等,记作A=B.
2.关于事件的运算,有下表:
定义
表示法
事件的运算
并事件
若某事件发生当且仅当事件A发生或事件B发生,则称此事件为事件A与事件B的并事件(或和事件)
A∪B(或A+B)
交事件
若某事件发生当且仅当事件A发生且事件B发生,则称此事件为事件A与事件B的交事件(或积事件)
A∩B(或AB)
知识点二 互斥与对立的概念
思考 一粒骰子掷一次,事件E={出现的点数为3},事件F={出现的点数大于3},事件G={出现的点数小于4},则E∩F是什么事件?E∪F呢?G∩F呢?G∪F呢?
答案 E∩F=不可能事件,E∪F={出现的点数大于2}.
G∩F=不可能事件,G∪F=必然事件.
梳理 互斥事件和对立事件
互斥事件
定义
若A∩B为不可能事件,则称事件A与事件B互斥
符号
A∩B=?
图示
注意事项
例如,在掷骰子试验中,记C1={出现1点},C2={出现2点},则C1与C2互斥
对立事件
定义
若A∩B为不可能事件,A∪B为必然事件,那么称事件A与事件B互为对立事件
符号
A∩B=?,A∪B=Ω
图示
注意事项
A的对立事件一般记作
知识点三 概率的基本性质
思考 概率的取值范围是什么?为什么?
答案 概率的取值范围在0~1之间,即0≤P(A)≤1;由于事件的频数总是小于或等于试验的次数,所以频率在0~1之间,因而概率的取值范围也在0~1之间.
梳理 概率的几个基本性质
(1)概率的取值范围为[0,1].
(2)必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0.
(3)概率的加法公式:如果事件A与事件B互斥,
则P(A∪B)=P(A)+P(B).
特别地,若A与B为对立事件,则P(A)=1-P(B).
P(A∪B)=1,P(A∩B)=0.
1.若两个事件是互斥事件,则这两个事件是对立事件.( × )
2.若两个事件是对立事件,则这两个事件也是互斥事件.( √ )
3.若两个事件是对立事件,则这两个事件概率之和为1.( √ )
类型一 事件关系的判断
例1 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)“抽出的牌点数为5的倍数”与“抽出的牌点数大于9”.
判断上面给出的每对事件是否为互斥事件,是否为对立事件,并说明理由.
考点 互斥事件
题点 互斥事件的判断
解 (1)是互斥事件,不是对立事件.
理由是: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.
理由是: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,但其中必有一个发生,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.
理由是:从40张扑克牌中任意抽取1张,“抽出的牌点数为5的倍数”与“抽出的牌点数大于9”这两个事件可能同时发生,如抽得牌点数为10,因此,二者不是互斥事件,当然不可能是对立事件.
反思与感悟 (1)要判断两个事件是不是互斥事件,只需要分别找出各个事件包含的所有结果,看它们之间能不能同时发生.在互斥的前提下,看两个事件的并事件是否为必然事件,从而可判断是否为对立事件.
(2)考虑事件的结果间是否有交事件.可考虑利用Venn图分析,对于较难判断的关系,也可考虑列出全部结果,再进行分析.
跟踪训练1 从装有5个红球和3个白球的口袋内任取3个球,那么下列各对事件中,互斥而不对立的是(  )
A.至少有一个红球与都是红球
B.至少有一个红球与都是白球
C.至少有一个红球与至少有一个白球
D.恰有一个红球与恰有两个红球
考点 互斥事件
题点 互斥事件的判断
答案 D
解析 根据互斥事件与对立事件的定义判断.A中两事件不是互斥事件,事件“三个球都是红球”是两事件的交事件;B中两事件是对立事件;C中两事件能同时发生,如“恰有一个红球和两个白球”,故不是互斥事件;D中两事件是互斥而不对立事件.
类型二 事件的运算
例2 在掷骰子的试验中,可以定义许多事件.例如,事件C1={出现1点},事件C2={出现2点},事件C3={出现3点},事件C4={出现4点},事件C5={出现5点},事件C6={出现6点},事件D1={出现的点数不大于1},事件D2={出现的点数大于3},事件D3={出现的点数小于5},事件E={出现的点数小于7},事件F={出现的点数为偶数},事件G={出现的点数为奇数},请根据上述定义的事件,回答下列问题:
(1)请举出符合包含关系、相等关系的事件;
(2)利用和事件的定义,判断上述哪些事件是和事件.
考点 事件的包含关系
题点 事件的包含关系
解 (1)因为事件C1,C2,C3,C4发生,则事件D3必发生,所以C1?D3,C2?D3,C3?D3,C4?D3.
同理可得,事件E包含事件C1,C2,C3,C4,C5,C6;事件D2包含事件C4,C5,C6;事件F包含事件C2,C4,C6;事件G包含事件C1,C3,C5.
且易知事件C1与事件D1相等,即C1=D1.
(2)因为事件D2={出现的点数大于3}={出现4点或出现5点或出现6点},
所以D2=C4∪C5∪C6(或D2=C4+C5+C6).
同理可得,D3=C1+C2+C3+C4,E=C1+C2+C3+C4+C5+C6,F=C2+C4+C6,G=C1+C3+C5.
反思与感悟 事件间运算方法
(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.
跟踪训练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个球中有一个红球,两个白球},事件B={3个球中有两个红球,一个白球},事件C={3个球中至少有一个红球},事件D={3个球中既有红球又有白球}.则:
(1)事件D与事件A,B是什么样的运算关系?
(2)事件C与事件A的交事件是什么事件?
考点 事件的包含关系
题点 事件的包含关系
解 (1)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)对于事件C,可能的结果为1个红球2个白球,2个红球1个白球或3个红球,故C∩A=A.
类型三 用互斥、对立事件求概率
例3 甲、乙两人下棋,和棋的概率是,乙获胜的概率为,求:(1)甲获胜的概率;(2)甲不输的概率.
考点 概率的几个基本性质
题点 对立事件的概率
解 (1)“甲获胜”可看成是“和棋或乙获胜”的对立事件,所以“甲获胜”的概率为1--=.
(2)方法一 “甲不输”可看成是“甲获胜”“和棋”这两个互斥事件的并事件,所以P(甲不输)=+=.
方法二 “甲不输”可看成是“乙获胜”的对立事件,所以P(甲不输)=1-=,故甲不输的概率为.
反思与感悟 (1)只有当A,B互斥时,公式P(A∪B)=P(A)+P(B)才成立;只有当A,B互为对立事件时,公式P(A)=1-P(B)才成立.
(2)复杂的互斥事件概率的求法有两种:一是直接求解,将所求事件的概率分解为一些彼此互斥的事件的概率的和,运用互斥事件的概率的加法公式计算;二是间接求解,先找出所求事件的对立事件,再用公式P(A)=1-P()求解.
跟踪训练3 从一箱产品中随机地抽取一件,设事件A=“抽到一等品”,事件B=“抽到二等品”,事件C=“抽到三等品”.已知P(A)=0.65,P(B)=0.2,P(C)=0.1,则事件“抽到的不是一等品”的概率为(  )
A.0.20 B.0.39 C.0.35 D.0.90
考点 概率的几个基本性质
题点 对立事件的概率
答案 C
解析 ∵抽到的不是一等品的对立事件是抽到一等品,而P(A)=0.65,∴抽到的不是一等品的概率是1-0.65=0.35.
1.从装有两个红球和两个黑球的口袋内任取两个球,那么互斥而不对立的两个事件是(  )
A.“至少有一个黑球”与“都是黑球”
B.“至少有一个黑球”与“至少有一个红球”
C.“恰有一个黑球”与“恰有两个黑球”
D.“至少有一个黑球”与“都是红球”
考点 互斥事件
题点 互斥事件的判断
答案 C
解析 A中的两个事件能同时发生,故不互斥;同样,B中两个事件也可同时发生,故不互斥;D中两个事件是对立的,故选C.
2.口袋内装有一些大小相同的红球、白球和黑球,从中摸出1个球,摸出红球的概率是0.42,摸出白球的概率是0.28,那么摸出黑球的概率是(  )
A.0.42 B.0.28
C.0.3 D.0.7
考点 概率的几个基本性质
题点 对立事件的概率
答案 C
解析 ∵摸出黑球是摸出红球或摸出白球的对立事件,∴摸出黑球的概率是1-0.42-0.28=0.3,故选C.
3.在一次随机试验中,彼此互斥的事件A,B,C,D的概率分别是0.2,0.2,0.3,0.3,则下列说法正确的是(  )
A.A+B与C是互斥事件,也是对立事件
B.B+C与D是互斥事件,也是对立事件
C.A+C与B+D是互斥事件,但不是对立事件
D.A与B+C+D是互斥事件,也是对立事件
考点 互斥事件
题点 互斥事件的判断
答案 D
解析 由于A,B,C,D彼此互斥,且由P(A+B+C+D)=P(A)+P(B)+P(C)+P(D)=1,知A+B+C+D是一个必然事件,故其事件的关系如图所示.由图可知,任何一个事件与其余3个事件的和事件必然是对立事件,任何两个事件的和事件与其余两个事件的和事件也是对立事件,故只有D中的说法正确.
4.中国乒乓球队中的甲、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,那么中国队夺得女子乒乓球单打冠军的概率为________.
考点 概率的几个基本性质
题点 互斥事件的概率
答案 
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,所以可按互斥事件概率的加法公式进行计算,即中国队夺得女子乒乓球单打冠军的概率为+=.
5.某公务员去开会,他乘火车、轮船、汽车、飞机去的概率分别是0.3,0.2,0.1,0.4.
求:(1)他乘火车或飞机去的概率;
(2)他不乘轮船去的概率.
考点 概率的几个基本性质
题点 互斥事件的概率
解 设乘火车去开会为事件A,乘轮船去开会为事件B,乘汽车去开会为事件C,乘飞机去开会为事件D,它们彼此互斥.
(1)P(A+D)=P(A)+P(D)=0.3+0.4=0.7.
(2)P=1-P(B)=1-0.2=0.8.
1.互斥事件和对立事件都是针对两个事件而言的,它们两者之间既有区别又有联系.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,但不可能两个都发生;而两个对立事件必有一个发生,但是不可能两个事件同时发生,也不可能两个事件都不发生.所以两个事件互斥,它们未必对立;反之两个事件对立,它们一定互斥.
2.互斥事件概率的加法公式是一个很基本的计算公式,解题时要在具体的情景中判断各事件间是否互斥,只有互斥事件才能用概率的加法公式P(A∪B)=P(A)+P(B).
3.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.
一、选择题
1.袋内装有红球3个、白球2个、黑球1个,从中任取2个,则互斥而不对立的两个事件是(  )
A.至少有一个白球与都是白球
B.至少有一个白球与至少有一个红球
C.恰有一个红球与一个白球一个黑球
D.至少有一个红球与红、黑球各一个
考点 互斥事件
题点 互斥事件的判断
答案 C
解析 直接依据互斥事件和对立事件的概念判断即可.
2.一箱产品有正品4件、次品3件,从中任取2件,有如下事件:
①“恰有1件次品”和“恰有2件次品”;
②“至少有1件次品”和“都是次品”;
③“至少有1件正品”和“至少有1件次品”;
④“至少有1件次品”和“都是正品”.
其中互斥事件有(  )
A.1组 B.2组
C.3组 D.4组
考点 互斥事件
题点 互斥事件的判断
答案 B
解析 对于①,“恰有1件次品”就是“1件正品,1件次品”,与“2件都是次品”显然是互斥事件;
对于②,“至少有1件次品”包括“恰有1件次品”和“2件都是次品”,与“都是次品”可能同时发生,因此这两个事件不是互斥事件;
对于③,“至少有1件正品”包括“恰有1件正品”和“2件都是正品”,与“至少有1件次品”不是互斥事件;
对于④,“至少有1件次品”包括“恰有1件次品”和“2件都是次品”,与“都是正品”显然是互斥事件,故①④是互斥事件.
3.若A,B是互斥事件,P(A)=0.2,P(A∪B)=0.5,则P(B)等于(  )
A.0.3 B.0.7
C.0.1 D.1
考点 概率的几个基本性质
题点 互斥事件的概率
答案 A
解析 ∵A,B是互斥事件,
∴P(A∪B)=P(A)+P(B)=0.5,
∵P(A)=0.2,∴P(B)=0.5-0.2=0.3.
故选A.
4.某小组有三名男生和两名女生,从中任选两名去参加比赛,则下列各对事件中是互斥事件的有(  )
①恰有一名男生和全是男生;
②至少有一名男生和至少有一名女生;
③至少有一名男生和全是男生;
④至少有一名男生和全是女生.
A.①③④ B.②③④
C.②③ D.①④
考点 互斥事件
题点 互斥事件的判断
答案 D
解析 ①是互斥事件.恰有一名男生的实质是选出的两名同学中有一名男生和一名女生,它与全是男生不可能同时发生;②不是互斥事件;③不是互斥事件;④是互斥事件.至少有一名男生与全是女生不可能同时发生.
5.下列四个命题:
①对立事件一定是互斥事件;②若A,B为两个事件,则P(A∪B)=P(A)+P(B);③若事件A,B,C两两互斥,则P(A)+P(B)+P(C)=1;④事件A,B满足P(A)+P(B)=1,则A,B是对立事件.其中错误命题的个数是(  )
A.0 B.1
C.2 D.3
考点 互斥事件
题点 互斥事件的判断
答案 D
解析 对立事件首先是互斥事件,故①正确;只有互斥事件的和事件的概率才适合概率的加法公式,故②不正确;概率的加法公式可以适合多个互斥事件的和事件,但和事件不一定是必然事件,故③不正确;对立事件和的概率公式逆用不正确.比如在掷骰子试验中,设事件A={正面为奇数},B={正面为1,2,3},则P(A)+P(B)=1.而A,B不互斥,故④不正确.
6.某产品分甲、乙、丙三级,其中丙级为次品.若生产中出现乙级品的概率为0.03,丙级品的概率为0.01,则对该产品抽查一件抽到正品的概率为(  )
A.0.09 B.0.97
C.0.99 D.0.96
考点 概率的几个基本性质
题点 对立事件的概率
答案 C
解析 因为抽到次品的概率为0.01,所以抽到正品的概率是1-0.01=0.99.
7.4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为(  )
A. B.
C. D.
考点 概率的几个基本性质
题点 互斥事件的概率
答案 D
解析 由题意知4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,其中4位同学都选周六的概率为,4位同学都选周日的概率为,故周六、周日都有同学参加公益活动的概率P=1--==,故选D.
8.掷一枚骰子的试验中,出现各点的概率为.事件A表示“小于5的偶数点出现”,事件B表示“小于5的点数出现”,则一次试验中,事件A+(表示事件B的对立事件)发生的概率为(  )
A. B.
C. D.
考点 概率的几个基本性质
题点 互斥事件的概率
答案 C
解析 由题意知,表示“大于或等于5的点数出现”,事件A与事件互斥,由概率的加法计算公式可得P(A+)=P(A)+P()=+==.
9.某银行柜台设有一个服务窗口,假设顾客办理业务所需的时间互相独立,且都是整数分钟,对以往顾客办理业务所需的时间Y统计结果如下:
办理业务所需的时间Y/分
1
2
3
4
5
频率
0.1
0.4
0.3
0.1
0.1
从第一个顾客开始办理业务时计时,据上表估计第三个顾客等待不超过4分钟就开始办理业务的概率为(  )
A.0.28 B.0.3
C.0.15 D.0.31
考点 概率的几个基本性质
题点 互斥事件的概率
答案 D
解析 第三个顾客等待不超过4分钟包括:
①第一个顾客办理业务用时1分钟,且第二个顾客办理业务用时1分钟,
②第一个顾客办理业务用时1分钟,且第二个顾客办理业务用时2分钟,
③第一个顾客办理业务用时1分钟,且第二个顾客办理业务用时3分钟,
④第一个顾客办理业务用时2分钟,且第二个顾客办理业务用时1分钟,
⑤第一个顾客办理业务用时2分钟,且第二个顾客办理业务用时2分钟,
⑥第一个顾客办理业务用时3分钟,且第二个顾客办理业务用时1分钟,
且这些事件彼此是互斥的,
故第三个顾客等待不超过4分钟的概率P=0.1×0.1+0.1×0.4+0.1×0.3+0.4×0.1+0.4×0.4+0.3×0.1=0.31.
二、填空题
10.袋中有形状、大小都相同的4只球,其中1只白球,1只红球,2只黄球.从中一次随机摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为________.
考点 概率的几个基本性质
题点 对立事件的概率
答案 
解析 由题意知摸出的2只球的颜色相同的概率为,故所求概率P=1-=.
11.某袋中有编号为1,2,3,4,5,6的6个球(小球除编号外完全相同),甲先从袋中摸出一个球,记下编号后放回,乙再从袋中摸出一个球,记下编号,则甲、乙两人所摸出球的编号不同的概率是________.
考点 概率的几个基本性质
题点 互斥事件的概率
答案 
解析 设a,b分别为甲、乙摸出球的编号.由题意,摸球试验共有36种不同的结果,满足a=b的基本事件共有6种.所以摸出编号不同的概率P=1-=.
12.在一次教师联欢会上,到会的女教师比男教师多12人,从这些教师中随机挑选一人表演节目,若选中男教师的概率为,则参加联欢会的教师共有________人.
考点 概率的几个基本性质
题点 对立事件的概率
答案 120
解析 可设参加联欢会的教师共有n人,由于从这些教师中选一人,“选中男教师”和“选中女教师”两个事件是对立事件,所以选中女教师的概率为1-=.再由题意,知n-n=12,解得n=120.
三、解答题
13.国家射击队的队员为在世界射击锦标赛上取得优异成绩在加紧备战,经过近期训练,某队员射击一次命中7~10环的概率如下表所示:
命中环数
10
9
8
7
概率
0.32
0.28
0.18
0.12
求该射击队员在一次射击中:
(1)命中9环或10环的概率;
(2)至少命中8环的概率;
(3)命中不足8环的概率.
考点 概率的几个基本性质
题点 互斥事件的概率
解 记事件“射击一次,命中k环”为Ak(k∈N,k≤10),则事件Ak之间彼此互斥.
(1)设“射击一次,命中9环或10环”为事件A,那么当A9,A10之一发生时,事件A发生,由互斥事件概率的加法公式得P(A)=P(A9)+P(A10)=0.28+0.32=0.6.
(2)设“射击一次,至少命中8环”为事件B,那么当A8,A9,A10之一发生时,事件B发生,由互斥事件概率的加法公式得P(B)=P(A8)+P(A9)+P(A10)=0.18+0.28+0.32=0.78.
(3)设“射击一次命中不足8环”为事件C,由于事件C与事件B互为对立事件,故P(C)=1-P(B)=1-0.78=0.22.
四、探究与拓展
14.对一批产品的长度(单位:毫米)进行抽样检测,检测结果的频率分布直方图如图所示.根据标准,产品长度在区间[20,25)上的为一等品,在区间[15,20)和[25,30)内为二等品,在区间[10,15)和[30,35]内为三等品.用频率估计概率,现从该批产品中随机抽取一件,则其为二等品的概率为(  )
A.0.09 B.0.20
C.0.25 D.0.45
考点 概率的几个基本性质
题点 对立事件的概率
答案 D
解析 由题意可知,除去一等品和三等品就是二等品,故可用对立事件的概率公式求解.由图可知抽得一等品的概率为0.06×5=0.3,抽得三等品的概率为(0.02+0.03)×5=0.25,故抽得二等品的概率为1-0.3-0.25=0.45.
15.某学校在教师外出家访了解学生家长对孩子的学习关心情况活动中,一个月内派出的教师人数及其概率如下表所示:
派出人数
≤2
3
4
5
≥6
概率
0.1
0.46
0.3
0.1
0.04
(1)求有4人或5人外出家访的概率;
(2)求至少有3人外出家访的概率.
考点 概率的几个基本性质
题点 互斥事件的概率
解 (1)设派出2人及以下为事件A,3人为事件B,4人为事件C,5人为事件D,6人及以上为事件E,则有4人或5人外出家访的事件为事件C或事件D,C,D为互斥事件,根据互斥事件概率的加法公式可知,
P(C+D)=P(C)+P(D)=0.3+0.1=0.4.
(2)至少有3人外出家访的对立事件为2人及以下,所以由对立事件的概率可知,P=1-P(A)=1-0.1=0.9.