课件34张PPT。第三章 概率章末复习课用频率估计概率 互斥事件与对立事件的概率 古典概型 几何概型 点击右图进入…Thank you for watching !章末综合测评(三) 概 率
(满分:150分 时间:120分钟)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列事件中,随机事件的个数为( )
①在学校明年召开的田径运动会上,学生张涛获得100米短跑冠军;
②在体育课上,体育老师随机抽取一名学生去拿体育器材,抽到李凯;
③从标有1,2,3,4的4张号签中任取一张,恰为1号签;
④在标准大气压下,水在4℃时结冰.
A.1 B.2
C.3 D.4
C [①在明年运动会上,可能获冠军,也可能不获冠军.②李凯不一定被抽到.③任取一张不一定为1号签.④在标准大气压下水在4℃时不可能结冰,故①②③是随机事件,④是不可能事件.]
2.若干个人站成一排,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“乙不站排尾”
C.“甲站排头”与“乙站排尾”
D.“甲不站排头”与“乙不站排尾”
A [由互斥事件的定义知,“甲站在排头”与“乙站在排头”不能同时发生,是互斥事件.]
3.给甲、乙、丙三人打电话,若打电话的顺序是任意的,则第一个打电话给甲的概率是( )
A. B.
C. D.
B [给三人打电话的不同顺序有6种可能,其中第一个给甲打电话的可能有2种,故所求概率为P==.]
4.在两根相距6 m的木杆上系一根绳子,并在绳子上挂一盏灯,则灯与两端距离都大于2 m的概率为( )
A. B.
C. D.
B [所求事件构成的区域长度为2 m,试验的全部结果所构成的区域长度为6 m,故灯与两端距离都大于2 m的概率为=.]
5.掷一枚均匀的硬币两次,事件M:“一次正面朝上,一次反面朝上”;事件N:“至少一次正面朝上”,则下列结果正确的是( )
A.P(M)=,P(N)= B.P(M)=,P(N)=
C.P(M)=,P(N)= D.P(M)=,P(N)=
D [掷一枚硬币两次,所有基本事件为(正,正),(正,反),(反,正),(反,反)四种情况,事件M包含2种情况,事件N包含3种情况,故P(M)=,P(N)=.]
6.某人从甲地去乙地共走了500 m,途中要过一条宽为x m的河流,他不小心把一件物品丢在途中,若物品掉在河里就找不到,若物品不掉在河里,则能找到,已知该物品能找到的概率为,则河宽为( )
A.100 m B.80 m
C.50 m D.40 m
A [设河宽为x m,则1-=,∴x=100.]
7.考察下列命题:
(1)掷两枚硬币,可能出现“两个正面”“两个反面”“一正一反”3种等可能的结果;
(2)某袋中装有大小均匀的三个红球、二个黑球、一个白球,那么每种颜色的球被摸到的可能性相同;
(3)从-4,-3,-2,-1,0,1,2中任取一数,取到的数小于0与不小于0的可能性相同;
(4)分别从3个男同学、4个女同学中各选一个作代表,那么每个同学当选的可能性相同;
(5)5人抽签,甲先抽,乙后抽,那么乙与甲抽到某号中奖签的可能性肯定不同.
其中正确的命题有( )
A.0个 B.1个
C.2个 D.3个
A [(1)中,出现“两个正面”“两个反面”的概率都是,出现“一正一反”的概率是,因此不是等可能的;(2)中,每种颜色的球的个数不同,因此被摸到的可能性不同;(3)中,小于0的数有4个,不小于0的数有3个,显然取到的数小于0的可能性更大;(4)中,每个男同学当选为代表的机会是,每个女同学当选为代表的机会是,显然可能性不同;(5)中,抽签无论先抽还是后抽,中奖的机会相等.综上,选A.]
8.在区间[-1,4]内取一个数x,则2x-x2≥的概率是( )
A. B.
C. D.
D [不等式2≥,可化为x2-x-2≤0,
则-1≤x≤2,
故所求概率为=.]
9.一只猴子任意敲击电脑键盘上的0到9这十个数字键,则它敲击两次(每次只敲击一个数字键)得到的两个数字恰好都是3的正整数倍数的概率为( )
A. B.
C. D.
A [任意敲击0到9这十个数字键两次,其得到的所有结果为(0,i)(i=0,1,2,…,9);(1,i)(i=0,1,2,…,9);(2,i)(i=0,1,2,…,9);…;(9,i)(i=0,1,2,…,9).故共有100种结果.两个数字都是3的正整数倍数的结果有(3,3),(3,6),(3,9),(6,3),(6,6),(6,9),(9,3),(9,6),(9,9).共有9种.故所求概率为.]
10.分别在区间[1,6]和[1,4]内任取一个实数,依次记为m和n,则m>n的概率为( )
A. B.
C. D.
A [建立平面直角坐标系(如图所示),则由图可知满足m>n的点应在梯形ABCD内,所以所求事件的概率为P==.
]
11.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
D [由于A,B,C,D彼此互斥,且A+B+C+D是一个必然事件,故各事件的关系可由图表示.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.]
12.阅读图所示的程序框图,如果函数的定义域为(-3,4),则输出函数的值在内的概率为( )
A. B.
C. D.
A [由程序框图得,f(x)=若-1≤x≤1,令<2x+1<,即<2x<,∴-2
1,令<2-x+1<,即<2-x<,∴1问题转化为长度的几何概型,总长度为4-(-3)=7,所求事件表示的长度为2-1=1,则所求的概率为.故选A.]
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答题纸的横线上)
13.某中学青年教师、中年教师和老年教师的人数比例为4∶5∶1,其中青年教师有120人.现采用分层抽样的方法从这所学校抽取容量为30的教师样本以了解教师的工作压力情况,则每位老年教师被抽到的概率为________.
[由青年教师、中年教师和老年教师的人数比例为4∶5∶1,知该校共有教师120÷=300(人).
采用分层抽样的方法从这所学校抽取容量为30的教师样本,则每位老年教师被抽到的概率为P==.]
14.从1,2,3,4这四个数字中,任取两个,这两个数字都是奇数的概率是________,这两个数字之和是偶数的概率是________.
[从1,2,3,4四个数字中任取两个共有6种取法.取的两个数字都是奇数只有1,3一种情况,故此时的概率为.若取出两个数字之和是偶数,必须同时取两个偶数或两个奇数,有1,3;2,4两种取法,所以所求的概率为=.]
15.已知集合A={(x,y)|x2+y2=1},集合B={(x,y)|x+y+a=0},若A∩B≠?的概率为1,则a的取值范围是________.
[-,] [依题意知,直线x+y+a=0与圆x2+y2=1恒有公共点,故≤1,
解得-≤a≤.]
16.在区间[0,1]上随机取两个数x,y,记p1为事件“x+y≥”的概率,p2为事件“|x-y|≤”的概率,p3为事件“xy≤”的概率,则p1、p2、p3的大小关系为________.
p2]
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)某超市随机选取1 000位顾客,记录了他们购买甲、乙、丙、丁4种商品的情况,整理成如下统计表,其中“√”表示购买,“×”表示未购买.
商品
顾客人数
甲
乙
丙
丁
100
√
×
√
√
217
×
√
×
√
200
√
√
√
×
300
√
×
√
×
85
√
×
×
×
98
×
√
×
×
(1)估计顾客同时购买乙和丙的概率;
(2)估计顾客在甲、乙、丙、丁中同时购买3种商品的概率;
(3)如果顾客购买了甲,则该顾客同时购买乙、丙、丁中哪种商品的可能性最大?
[解] (1)从统计表可以看出,在这1 000位顾客中有200位顾客同时购买了乙和丙,所以顾客同时购买乙和丙的概率可以估计为=0.2.
(2)从统计表可以看出,在这1 000位顾客中有100位顾客同时购买了甲、丙、丁,另有200位顾客同时购买了甲、乙、丙,其他顾客最多购买了2种商品,所以顾客在甲、乙、丙、丁中同时购买3种商品的概率可以估计为=0.3.
(3)与(1)同理,可得:
顾客同时购买甲和乙的概率可以估计为=0.2,
顾客同时购买甲和丙的概率可以估计为=0.6,
顾客同时购买甲和丁的概率可以估计为=0.1.
所以,如果顾客购买了甲,则该顾客同时购买丙的可能性最大.
18.(本小题满分12分)甲、乙两人玩一种游戏,每次由甲、乙各出1到5根手指,若和为偶数算甲赢,否则算乙赢.
(1)若以A表示和为6的事件,求P(A);
(2)现连玩三次,若以B表示甲至少赢一次的事件,C表示乙至少赢两次的事件,试问B与C是否为互斥事件?为什么?
(3)这种游戏规则公平吗?试说明理由.
[解] (1)甲、乙出手指都有5种可能,因此基本事件的总数为5×5=25(种),事件A包括甲、乙出的手指的情况有(1,5),(5,1),(2,4),(4,2),(3,3),共5种情况,∴P(A)==.
(2)B与C不是互斥事件.因为事件B与C可以同时发生,如甲赢一次,乙赢两次的事件即符合题意.
(3)这种游戏规则不公平.由(1)知和为偶数的基本事件数为13,即(1,1),(1,3),(1,5),(2,2),(2,4),(3,1),(3,3),(3,5),(4,2),(4,4),(5,1),(5,3),(5,5).
所以甲赢的概率为,乙赢的概率为.
所以这种游戏规则不公平.
19.(本小题满分12分)四张大小、质地均相同的卡片上分别标有数字1,2,3,4,现将标有数字的一面朝下扣在桌子上,从中随机抽取一张(不放回),再从桌子上剩下的3张中随机抽取第二张.
(1)列出前后两次抽得的卡片上所标数字的所有可能情况;
(2)计算抽得的两张卡片上的数字之积为奇数的概率是多少.
[解] (1)如图.
则所有可能情况为:(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),共12种.
(2)积为奇数的情况为(1,3),(3,1),共2种,
因此有P(积为奇数)=.
20.(本小题满分12分)在等腰三角形ABC中 ,∠B=∠C=30°,求下列事件的概率.
(1)在底边BC上任取一点P,使BP(2)在∠BAC的内部任作射线AP交BC于P,使BP<AB.
[解] (1)因为点P随机地落在线段BC上,故线段BC为试验的全部结果所构成的区域,以B为圆心,BA为半径的弧交BC于M,记“在底边BC上任取一点P,使BP(2)所作射线AP在∠BAC内是等可能分布的,在BC上取一点M,使∠AMP=75°,则BM=BA.记“在∠BAC的内部作射线AP交线段BC于P,使BP21. (本小题满分12分)某日用品按行业质量标准分成五个等级,等级系数X依次为1,2,3,4,5,现从一批该日用品中随机抽取20件,对其等级系数进行统计分析,得到如下频率分布表:
X
1
2
3
4
5
f
a
0.2
0.45
b
c
(1)若所抽取的20件日用品中,等级系数为4的恰有3件,等级系数为5的恰有2件,求a,b,c的值;
(2)在(1)的条件下,将等级系数为4的3件日用品记为x1,x2,x3,等级系数为5的2件日用品记为y1,y2,现从x1,x2,x3,y1,y2这5件日用品中任取2件(假定每件日用品被取出的可能性相同),写出所有可能的结果,并求这2件日用品的等级系数恰好相等的概率.
[解] (1)因为抽取的20件日用品中,等级系数为4的恰有3件,所以b==0.15.
等级系数为5的恰有2件,所以c==0.1.
从而a=1-0.2-0.45-0.1-0.15=0.1.
所以a=0.1,b=0.15,c=0.1.
(2)从x1,x2,x3,y1,y2这5件日用品中任取2件,所有可能的结果为(x1,x2),(x1,x3),(x1,y1),(x1,y2),(x2,x3),(x2,y1),(x2,y2),(x3,y1),(x3,y2),(y1,y2),共10个.
设事件A表示“从x1,x2,x3,y1,y2这5件日用品中任取2件,其等级系数相等”,则事件A所包含的基本事件为(x1,x2),(x1,x3),(x2,x3),(y1,y2),共4个.
故所求的概率P(A)==0.4.
22.(本小题满分12分)一条笔直街道上的A,B两盏路灯之间的距离为120米,由于光线较暗,想在中间再随意安装两盏路灯C,D,路灯次序为A,C,D,B,求A与C,B与D之间的距离都不小于40米的概率.
[解] 设A与C之间的距离为x米,B与D之间的距离为y米,(x,y)可以看成平面中的点,在如图所示的平面直角坐标系xOy中,(x,y)的所有可能结果构成的区域为Ω={(x,y)|00,y>0},即两直角边边长都为120米的等腰直角三角形区域(不包括边界).而“A与C,B与D之间的距离都不小于40米”(记为事件M)的所有可能结果构成的区域为M={(x,y)|x≥40,y≥40,x∈Ω且y∈Ω},即图中的阴影部分.
由几何概型的概率计算公式得P(M)==.故A与C,B与D之间的距离都不小于40米的概率为.
用频率估计概率
【例1】 为了为奥运会做准备,某射击运动员在相同条件下进行射击训练,结果如下表:
射击次数n
10
20
50
100
200
500
击中靶心次数m
8
19
44
92
178
455
击中靶心的频率
0.8
0.95
0.88
0.92
0.89
0.91
(1)该射击运动员射击一次,击中靶心的概率大约是多少?
(2)假设该射击运动员射击了300次,则击中靶心的次数大约是多少?
(3)假设该射击运动员射击了10次,前9次中有8次击中靶心,那么第10次一定击中靶心吗?
[解] (1)由表可知,击中靶心的频率在0.9附近,故击中靶心的概率大约是0.9.
(2)击中靶心的次数大约是300×0.9=270(次).
(3)由概率的意义,可知概率是个常数,不因试验次数的变化而变化.最后一次击中靶心的概率仍是0.9,所以不一定击中靶心.
概率是一个常数,但除了特殊几类概型,概率并不易知,故可以用频率来估计.
1.对一批U盘进行抽检,结果如下表:
抽出件数a
50
100
200
300
400
500
次品件数b
3
4
5
5
8
9
次品频率
(1)计算表中次品的频率;
(2)从这批U盘中任意抽取一个是次品的概率约是多少?
(3)为保证买到次品的顾客能够及时更换,要销售2 000个U盘,至少需进货多少个U盘?
[解] (1)表中次品频率从左到右依次为0.06,0.04,0.025,0.017,0.02,0.018.
(2)当抽取件数a越来越大时,出现次品的频率在0.02附近摆动,所以从这批U盘中任意抽取一个是次品的概率约是0.02.
(3)设需要进货x个U盘,为保证其中有2 000个正品U盘,则x(1-0.02)≥2 000,因为x是正整数,所以x≥2 041,即至少需进货2 041个U盘.
互斥事件与对立事件的概率
【例2】 某商场有奖销售中,购满100元商品得一张奖券,多购多得,每1 000张奖券为一个开奖单位.设特等奖1个,一等奖10个,二等奖50个.设1张奖券中特等奖、一等奖、二等奖的事件分别为A,B,C,求:
(1)P(A),P(B),P(C);
(2)抽取1张奖券中奖的概率;
(3)抽取1张奖券不中特等奖或一等奖的概率.
[解] 由题意事件A、B、C为互斥事件.
(1)∵每1 000张奖券中设特等奖1个,一等奖10个,二等奖50个,
∴P(A)=,P(B)==,
P(C)==.
(2)设“抽取1张奖券中奖”为事件D,则
P(D)=P(A)+P(B)+P(C)
=++
=.
(3)设“抽取1张奖券不中特等奖或一等奖”为事件E,则
P(E)=1-P(A)-P(B)=1--=.]
求复杂事件的概率通常有两种方法
一是将所求事件转化成彼此互斥的事件的和;二是先求其对立事件的概率,若A与B互为对立事件,则利用公式P(A)=1-P(B)求解.
2.根据以往统计资料,某地车主购买甲种保险的概率为0.5,购买乙种保险但不购买甲种保险的概率为0.3.
(1)求该地1位车主至少购买甲、乙两种保险中的1种的概率;
(2)求该地1位车主甲、乙两种保险都不购买的概率.
[解] 记A表示事件:该车主购买甲种保险;B表示事件:该车主购买乙种保险但不购买甲种保险;C表示事件:该车主至少购买甲、乙两种保险中的1种;D表示事件:该车主甲、乙两种保险都不购买.
(1)由题意得P(A)=0.5,P(B)=0.3,又C=A∪B,
所以P(C)=P(A∪B)=P(A)+P(B)=0.5+0.3=0.8.
(2)因为D与C是对立事件,所以P(D)=1-P(C)=1-0.8=0.2.
古典概型
【例3】 从含有两件正品a1,a2和一件次品b的三件产品中每次任取一件,每次取出后不放回,连续取两次.
(1)求取出的两件产品中恰有一件次品的概率;
(2)如果将“每次取出后不放回”这一条件换成“每次取出后放回”,则取出的两件产品中恰有一件次品的概率是多少?
[解] (1)每次取一件,取出后不放回,则连续取两次的所有基本事件共有6个,分别是(a1,a2),(a1,b),(a2,a1),(a2,b),(b,a1),(b,a2),其中小括号内左边的字母表示第1次取出的产品,右边的字母表示第2次取出的产品.可以确定这些基本事件的出现是等可能的.用A表示“取出的两件产品中恰有一件次品”,则A包含的基本事件是(a1,b),(a2,b),(b,a1),(b,a2).因为A中的基本事件的个数为4,所以P(A)==.
(2)有放回地连续取出两件,则所有的基本事件共有9个,分别是(a1,a1),(a1,a2),(a1,b),(a2,a1),(a2,a2),(a2,b),(b,a1),(b,a2),(b,b).由于每一件产品被取到的机会均等,因此可以确定这些基本事件的出现是等可能的.用B表示“取出的两件产品中恰有一件次品”,则B包含的基本事件是(a1,b),(a2,b),(b,a1),(b,a2).
因为B中的基本事件的个数为4,所以P(B)=.
古典概型求解需注意的问题
解题时要紧紧抓住古典概型的两个基本特点,即有限性和等可能性.另外,在求古典概型问题的概率时,往往需要我们将所有基本事件一一列举出来,以便确定基本事件总数及事件所包含的基本事件数.这就是我们常说的穷举法.在列举时应注意按一定的规律、标准,不重不漏.
3.甲、乙二人用4张扑克牌(分别是红桃2、红桃3、红桃4、方片4)玩游戏,他们将扑克牌洗匀后,背面朝上放在桌面上.甲先抽,乙后抽,各抽一张,抽到的牌不放回.
(1)设(i,j)表示甲、乙抽到的牌的数字,写出甲、乙二人抽到的牌的所有情况;
(2)若甲抽到红桃3,则乙抽出的牌的牌面数字比3大的概率是多少?
(3)甲、乙约定:若甲抽到的牌的牌面数字比乙大,则甲胜;反之,则乙胜.你认为此游戏是否公平,说明你的理由.
[解] (1)甲、乙二人抽到的牌的所有情况(方片4用4′表示,红桃2、红桃3、红桃4分别用2,3,4表示)为:(2,3),(2,4),(2,4′),(3,2),(3,4),(3,4′),(4,2),(4,3),(4,4′),(4′,2),(4′,3),(4′,4),共12种情况.
(2)甲抽到3,乙抽到的牌只能是2或4或4′,因此乙抽到的牌的牌面数字大于3的概率为.
(3)甲抽到的牌的牌面数字比乙抽到的牌的牌面数字大的情况有(3,2),(4,2),(4,3),(4′,2),(4′,3),共5种,所以甲胜的概率为p1=,乙胜的概率为p2=1-p1=.因为<,所以此游戏不公平.
几何概型
【例4】 在半径为1的圆上随机地取两点,连成一条弦,则弦长超过圆内接等边三角形的边长的概率是多少?
思路点拨:密切注意题目条件,搞清几何概型的“测度”类型.
[解] 在圆上随机地取两点,可以看成先取定一点后,再随机地取另一点,如图所示,△BCD为单位圆O的内接等边三角形,在圆O上可取定点B,当另一点E取在劣弧CD上时,BE>BC.
记事件A={弦长超过圆内接等边三角形的边长},劣弧CD的弧长是圆周长的,所以由几何概型的概率计算公式得P(A)=.
1.过半径为1的圆内一条直径上的任意一点作垂直于该直径的弦,求弦长超过圆内接等边三角形的边长的概率.
[解] 记事件A={弦长超过圆内接等边三角形的边长},如图所示,不妨在过圆内接等边三角形BCD的顶点B的直径BE上任取一点作垂直于直径的弦,显然当弦为CD时等于边长,弦长大于CD的条件是圆心O到弦的距离小于OF,由几何概型的概率公式得P(A)==,即弦长超过圆内接等边三角形的边长的概率是.
2.以半径为1的圆内任一点为中点作弦,求弦长超过圆内接等边三角形的边长的概率.
[解] 记事件A={弦长超过圆内接等边三角形的边长},如图所示,作圆内接等边三角形BCD的内切圆,当以内切圆(小圆)上任一点为中点作弦时,弦长等于圆(大圆)内接等边三角形BCD的边长,所以弦长超过圆(大圆)内接等边三角形的边长时,弦的中点在小圆内,易得小圆半径为,所以由几何概型的概率公式得P(A)==,即弦长超过圆内接等边三角形的边长的概率是.
几何概型问题的解题方法
(1)由于基本事件的个数和结果的无限性,其概率就不能应用P(A)=求解,因此需转化为几何度量(如长度、面积、体积等)的比值求解.
(2)在解题时要准确把握,要把实际问题作合理的转化;要注意古典概型和几何概型的区别,正确地选用几何概型的类型解题.