5.3.3 古典概型
课标要求
素养要求
1.理解古典概型的两个特征.
2.掌握古典概型概率公式.
3.能运用古典概型概率公式、互斥(对立)事件概率加法公式解决问题.
通过本节课的学习,提升学生的数学建模、数学运算素养.
教材知识探究
我们一次向上抛掷红、黄、蓝三颗骰子,可能出现多少种不同的结果呢?
问题 (1)上述试验中所有不同的样本点有何特点?
(2)掷一枚不均匀的骰子,求出现偶数点的概率,这个概率模型是古典概型吗?
提示 (1)①任何两个样本点之间是互斥的,②所有样本点出现的可能性相等.
(2)不是,因为骰子不均匀,每个样本点出现的可能性不相等.
1.古典概型 两个特征:有限性、等可能性
一般地,如果随机试验的样本空间所包含的样本点个数是有限的(简称为有限性),而且可以认为每个只包含一个样本点的事件(即基本事件)发生的可能性大小都相等(简称为等可能性),则称这样的随机试验为古典概率模型,简称为古典概型.
2.古典概型概率公式 古典概型适用,否则不能应用
古典概型中,假设样本空间含有n个样本点,如果事件C包含有m个样本点,则P(C)=.
教材拓展补遗
[微判断]
判断下列有关古典概型的说法是否正确.
(1)试验中样本点只有有限个.(√)
(2)每个样本点发生的可能性相同.(√)
(3)每个事件发生的可能性相同.(×)
(4)样本点的总数为n,随机事件A包含m个样本点,则P(A)=.(√)
提示 根据古典概型的定义知(1)(2)(4)正确,而(3)中一个事件可能包含多个样本点,因此说每个事件发生的可能性相同,不正确.
[微训练]
1.袋中装有标号分别为1,3,5,7的四个相同的小球,从中取出两个,下列事件不是样本点的是( )
A.取出的两球标号为3和7
B.取出的两球标号的和为4
C.取出的两球的标号都大于3
D.取出的两球的标号的和为8
解析 取出的两球的标号的和为8包括(3,5)和(1,7),两个样本点.
答案 D
2.袋中装有红、白球各一个,每次任取一个,有放回地抽取两次,则两次都取得红球的概率为________.
解析 所有可能的样本点有:(红,红),(红,白),(白,红),(白,白),共4个,故所求概率为.
答案
[微思考]
“抛掷两枚硬币,至少一枚正面向上”是样本点吗?
提示 不是.“抛掷两枚硬币,至少一枚正面向上”包含一枚正面向上,两枚正面向上,所以不是样本点.
题型一 样本点的计数
【例1】 袋中有红、白、黄、黑四种颜色且大小相同的四个小球.
(1)从中任取一球;(2)从中任取两球;(3)先后各取一球.写出上面试验的样本空间,并指出样本点的个数.
解 (1)这个试验的样本空间为{(红),(白),(黄),(黑)},样本点的个数是4.
(2)一次取两球,如记(红,白)代表一次取出红球、白球两个球,则本试验的样本空间为{(红,白),(红,黄),(红,黑),(白,黄),(白,黑),(黄,黑)},样本点的个数是6.
(3)先后取两球,如记(红,白)代表先取一红球,后取一白球.因此本试验的样本空间为{(红,白),(白,红),(红,黄),(黄,红),(红,黑),(黑,红),(白,黄),(黄,白),(白,黑),(黑,白),(黄,黑),(黑,黄)},样本点的个数是12.
规律方法 列样本点的三种方法及注意点
(1)列举法:一一列出所有样本点的结果,一般适用于较简单的问题.
(2)列表法:一般适用于较简单的试验方法.
(3)树状图法:一般适用于较复杂问题中样本点的个数的探求.
注意点:取两个球时,有无顺序;依次取两球时,取球是否放回.
【训练1】 (1)从{1,2,3,4,5}中随机选取一个数为a,从{1,2,3}中随机选取一个数为b,满足b>a的样本点有( )
A.3个 B.9个
C.10个 D.15个
(2)从分别写有1,2,3,4,5的5张卡片中随机抽取1张,放回后再随机抽取1张,则基本事件的个数为________.
解析 (1)把所取的数a,b写成数对(a,b)的形式,则样本点有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),(4,1),(4,2),(4,3),(5,1),(5,2),(5,3),其中满足b>a的有(1,2),(1,3),(2,3)共3个.
(2)从5张卡片中随机抽取1张,放回后再随机抽取1张的情况如图:
基本事件总数为25.
答案 (1)A (2)25
题型二 古典概型的判断及概率的求法
古典概型的判断方法:①有限性;②等可能性
【例2】 6月1日是儿童节,光明幼儿园的小朋友用红、黄、蓝三种颜色的小凳子布置联欢会的会场,每排三个小凳子,并且任何两排不能完全相同.求:
(1)假设所需的小凳子足够多,那么根据要求一共能布置多少排小凳子?
(2)每排的小凳子颜色都相同的概率.
解 (1)所有可能的样本点共有27个,如下表所示:
所以一共能布置27排小凳子.
(2)设“每排的小凳子颜色都相同”为事件A,由上表可知,事件A的样本点有1×3=3(个),故P(A)==.
【变式1】 (变结论)若例2的条件不变,那么每排的小凳子颜色都不同的概率是多少?
解 设“每排的小凳子颜色都不同”为事件B,由上表可知,事件B的样本点为2×3=6(个),故P(B)==.
【变式2】 (变条件,变问法)一个口袋内装有大小相等的1个白球和已编有不同号码的3个黑球,从中摸出2个球,求:(1)样本点总数;
(2)事件“摸出2个黑球”包含的样本点的个数;
(3)摸出2个黑球的概率.
解 由于4个球的大小相等,摸出每个球的可能性是均等的, 所以是古典概型.
(1)将黑球编号为黑1,黑2,黑3,从装有4个球的口袋内摸出2个球,所有样本点构成集合Ω={(黑1,黑2),(黑1,黑3),(黑1,白),(黑2,黑3),(黑2,白),(黑3,白)},其中共有6个样本点.
(2)事件“摸出2个黑球”={(黑1,黑2),(黑2,黑3),(黑1,黑3)},共3个样本点.
(3)样本点总数n=6,事件“摸出两个黑球”包含的样本点数m=3,故P==,即摸出2个黑球的概率为.
规律方法 1.古典概型需满足两个条件:(1)对于每次随机试验来说,只可能出现有限个不同的试验结果;(2)对于所有不同的试验结果而言,它们出现的可能性是相等的.
2.求古典概型概率的步骤
(1)先判断是否为古典概型;
(2)确定样本点的总数n;
(3)确定事件A包含的样本点个数m;
(4)计算事件A的概率,即P(A)=.
【训练2】 先后抛掷两枚均匀的硬币.
(1)一共出现多少种可能结果?
(2)出现“一枚正面向上,一枚反面向上”的结果有多少种?
(3)出现“一枚正面向上,一枚反面向上”的概率是多少?
解 (1)抛掷一枚硬币有正面向上、反面向上两种可能结果,我们把硬币标上1,2以便区分,由于1号硬币每种结果都可与2号硬币的任意一个结果配对,组成抛掷两枚硬币的一个结果,因此抛掷两枚硬币的结果有2×2=4(种).它们是(正1,反2),(正1,正2),(反1,正2),(反1,反2).
(2)由(1)知出现“一枚正面向上,一枚反面向上”的结果有2种,它们是(正1,反2),(反1,正2).
(3)出现“一枚正面向上,一枚反面向上”的概率P=.
题型三 古典概型综合问题
【例3】 某饮料公司对一名员工进行测试以便确定其考评级别,公司准备了两种不同的饮料共5杯,其颜色完全相同,并且其中3杯为A饮料,另外2杯为B饮料,公司要求此员工一一品尝后,从5杯饮料中选出3杯A饮料.若该员工3杯都选对,则评为优秀;若3杯选对2杯,则评为良好;否则评为合格.假设此人对A和B两种饮料没有鉴别能力.
(1)求此人被评为优秀的概率;
(2)求此人被评为良好及以上的概率.
解 用编号1,2,3表示A饮料,用编号4,5表示B饮料,则从5杯饮料中选出3杯的所有可能情况为:(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5),共有10种.
令D表示“此人被评为优秀”,E表示“此人被评为良好”,F表示“此人被评为良好及以上”.
(1)事件D包含(1,2,3)这1个基本事件,故P(D)=.
(2)事件E包括(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(2,3,4),(2,3,5),共6个基本事件,所以P(E)=,故P(F)=P(D)+P(E)=.
规律方法 古典概型中的概率也具有前面我们所说的概率的性质.假设古典概型对应的样本空间含n个样本点,事件A包含m个样本点,则:
(1)由0≤m≤n与P(A)=可知
0≤P(A)≤1;
(2)因为中包含的样本点个数为n-m,所以
P()==1-=1-P(A),
即P(A)+P()=1;
(3)若事件B包含有k个样本点,而且A与B互斥,则容易知道A+B包含m+k个样本点,从而
P(A+B)==+=P(A)+P(B).
【训练3】 现有8名奥运会志愿者,其中志愿者A1,A2,A3通晓日语,B1,B2,B3通晓俄语,C1,C2通晓韩语.从中选出通晓日语、俄语和韩语的志愿者各1名,组成一个小组.
(1)求A1被选中的概率;
(2)求B1和C1不全被选中的概率.
解 (1)方法一 因为要从通晓日语的志愿者A1,A2,A3中选1名,A1,A2,A3等可能地被选取,故P(A1)=.
方法二 用M表示“A1恰好被选中”这一事件,则M={(A1,B1,C1),(A1,B1,C2),(A1,B2,C1),(A1,B2,C2),(A1,B3,C1),(A1,B3,C2)},有6种情况.而从8人中选出通晓日语、俄语和韩语志愿者各1名,共有18种选取方法,则P(M)==.
(2)用N表示“B1,C1不全被选中”这一事件,则其对立事件表示“B1,C1全被选中”.由于={(A1,B1,C1),(A2,B1,C1),(A3,B1,C1)},则P()==,
故P(N)=1-P()=.
一、素养落地
1.通过对古典概型的学习,提升数学建模、数学运算素养.
2.古典概型问题
(1)要准确判断;
(2)正确写出样本空间,得到样本点的总数n,确定事件包含的样本点个数m;
(3)代入公式计算.
3.注意古典概型与互斥事件概率公式的综合运用,解决较为复杂的概率计算问题.
二、素养训练
1.某校高一年级要组建数学、计算机、航空模型三个兴趣小组,某学生只选报其中的2个,则样本点共有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
解析 该生选报的所有可能情况:{数学和计算机},{数学和航空模型},{计算机和航空模型},所以样本点有3个.
答案 C
2.下列试验中是古典概型的是( )
A.种下一粒花生,观察它是否发芽
B.向正方形ABCD内,任意投掷一点P,观察点P是否与正方形的中心O重合
C.从1,2,3,4四个数中,任取两个数,求所取两数之一是2的概率
D.在区间[0,5]内任取一点,求此点小于2的概率
解析 A中花生发芽与不发芽的概率不一定相等,故不是古典概型,B,D中的试验的样本点有无数多个,不是古典概型;C中试验有6个样本点,且每个样本点发生的概率相同,是古典概型.
答案 C
3.现有5根竹竿,它们的长度(单位:m)分别为2.5,2.6,2.7,2.8,2.9,若从中一次随机抽取2根竹竿,则它们的长度恰好相差0.3 m的概率为________.
解析 从5根竹竿中一次抽取2根的可能结果有{2.5,2.6},{2.5,2.7},{2.5,2.8},{2.5,2.9},{2.6,2.7},{2.6,2.8},{2.6,2.9},{2.7,2.8},{2.7,2.9},{2.8,2.9},共10种,它们的长度恰好相差0.3 m的事件数为2,分别是{2.5,2.8},{2.6,2.9},故所求概率为0.2.
答案 0.2
4.从甲、乙、丙三人中,任选两名代表,求甲被选中的概率.
解 从甲、乙、丙三人中任选两名代表,共有3个结果:(甲,乙),(甲,丙),(乙,丙),其中甲被选中的有2个,故所求的概率为P=.
三、审题答题
示范(三) 古典概型的求解问题
【典型示例】 (12分)已知某校甲、乙、丙三个年级的学生志愿者人数分别为240,160,160.现采用分层随机抽样的方法从中抽取7名同学去某敬老院参加献爱心活动.
(1)应从甲、乙、丙三个年级的学生志愿者中分别抽取多少人①?
(2)设抽出的7名同学分别用A,B,C,D,E,F,G表示,现从中随机抽取2名同学承担敬老院的卫生工作.
①试用所给字母列举出所有可能的抽取结果②;
②设M为事件“抽取的2名同学来自同一年级”,求事件M发生的概率③.
审题答题
看到①想到计算各年级人数之比,再按比例划分人数.
看到②想到用列举法写出所有可能的抽取结果.
看到③想到古典概型,用事件M发生的可能结果除以所有可能的结果.
满分解答
解 (1)由已知,甲、乙、丙三个年级的学生志愿者人数之比为3∶2∶2,由于采用分层随机抽样的方法从中抽取7名同学,因此应从甲、乙、丙三个年级的学生志愿者中分别抽取3人,2人,2人.4分
(2)①从抽出的7名同学中随机抽取2名同学的所有可能结果为
{A,B},{A,C},{A,D},{A,E},{A,F},{A,G},{B,C},{B,D},{B,E},{B,F},{B,G},{C,D},{C,E},{C,F},{C,G},{D,E},{D,F},{D,G},{E,F},{E,G},{F,G},共21种.8分
②由(1),不妨设抽出的7名同学中,来自甲年级的是A,B,C,来自乙年级的是D,E,来自丙年级的是F,G,则从抽出的7名同学中随机抽取的2名同学来自同一年级的所有可能结果为{A,B},{A,C},{B,C},{D,E},{F,G},共5种.所以事件M发生的概率P(M)=.12分
满分心得
容易错误的地方是列举不全或重复而出现错误.
基础达标
一、选择题
1.下列是古典概型的是( )
A.任意抛掷两枚骰子,所得点数之和作为样本点
B.求任意的一个正整数平方的个位数字是1的概率,将取出的正整数作为样本点时
C.从甲地到乙地共n条路线,求某人正好选中最短路线的概率
D.抛掷一枚质地不均匀硬币首次出现正面为止
解析 A项中由于点数的和出现的可能性不相等,故A不是;B项中的样本点是无限的,故B不是;C项中满足古典概型的有限性和等可能性,故C是;D项中样本点既不是有限个也不具有等可能性,故D不是.
答案 C
2.甲、乙、丙三名学生随机站成一排,则甲站在边上的概率为( )
A. B.
C. D.
解析 甲、乙、丙三名学生随机站成一排,共有6种结果:甲乙丙,甲丙乙,乙甲丙,乙丙甲,丙甲乙,丙乙甲,其中甲站在边上的结果有4个,故所求的概率为=.
答案 B
3.从数字1,2,3,4,5中任取两个不同的数字构成一个两位数,则这个两位数大于40的概率是( )
A. B.
C. D.
解析 从数字1,2,3,4,5中任取两个不同的数字,一共能构成20个两位数:12,13,14,15,23,24,25,34,35,45,21,31,41,51,32,42,52,43,53,54,其中大于40的有8个,故所求的概率为=.
答案 B
4.有大小相同的五个球,上面分别标有序号1,2,3,4,5,现从中任取两球,则这两球的序号不相邻的概率为( )
A. B.
C. D.
解析 从五个小球中任取两球的基本事件共有10种.其中序号相邻的有(1,2),(2,3),(3,4),(4,5),共4种,故P(序号不相邻)=1-==.
答案 C
5.从装有3个红球、2个白球的袋中任取3个球,则所取的3个球中至少有1个白球的概率是( )
A. B.
C. D.
解析 设3个红球分别为红1、红2、红3,2个白球分别为白1、白2,则从装有3个红球、2个白球的袋中任取3个球的取法有(红1,红2,红3),(红1,红2,白1),(红1,红2,白2),(红1,红3,白1),(红1,红3,白2),(红1,白1,白2),(红2,红3,白1),(红2,红3,白2),(红2,白1,白2),(红3,白1,白2),共10种,其中不含白球的只有(红1,红2,红3)1种,所以不含白球的概率为,所以至少有1个白球的概率P=1-=.
答案 D
二、填空题
6.将一枚质地均匀的一元硬币抛3次,恰好出现一次正面的概率是________.
解析 试验共有8个结果:(正,正,正),(反,正,正),(正,反,正),(正,正,反),(反,反,正),(反,正,反),(正,反,反),(反,反,反),其中恰好出现一次正面的结果有3个,故所求的概率是.
答案
7.一家保险公司想了解汽车的挡风玻璃破碎的概率,公司收集了20 000部汽车的相关信息,时间是从某年的5月1日到下一年的5月1日,共发现有600部汽车的挡风玻璃破碎,则一部汽车在一年内挡风玻璃破碎的概率近似是________.
解析 P==0.03.
答案 0.03
8.在1,2,3,4四个数中,可重复地选取两个数,则其中一个数是另一个数的2倍的概率是________.
解析 用列举法知,可重复地选取两个数共有16种可能,其中一个数是另一个数的2倍的有1,2;2,1;2,4;4,2共4种,故所求的概率为=.
答案
三、解答题
9.同时转动如图所示的两个转盘,记转盘①得到的数为x,转盘②得到的数为y,结果为(x,y).
(1)写出这个试验的样本点;
(2)求这个试验的样本点的总数;
(3)“x+y=5”这一事件包含哪几个样本点?“x<3且y>1”呢?
(4)“xy=4”这一事件包含哪几个样本点?“x=y”呢?
解 (1)这个试验的样本点有:(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4);
(2)样本点的总数为16;
(3)“x+y=5”包含以下4个样本点:(1,4),(2,3),(3,2),(4,1);
“x<3且y>1”包含以下6个样本点:(1,2),(1,3),(1,4),(2,2),(2,3),(2,4);
(4)“xy=4”包含以下3个样本点:(1,4),(2,2),(4,1);“x=y”包含以下4个样本点:(1,1),(2,2),(3,3),(4,4).
10.一只口袋内装有大小相同的5只球,其中3只白球,2只黑球,从中一次摸出2只球.
(1)共有多少个样本点?
(2)摸出的2只球都是白球的概率是多少?
解 (1)分别记白球为1、2、3号,黑球为4、5号,从中摸出2只球,有如下样本点(摸到1、2号球用(1,2)表示):
(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5).
因此,共有10个样本点.
(2)上述10个样本点发生的可能性相同,且只有3个样本点是摸到两只白球(记为事件A),即(1,2),(1,3),(2,3),故P(A)=.
故摸出2只球都是白球的概率为.
能力提升
11.先后掷两个均匀的骰子,观察朝上的面的点数,记事件A:点数之和为7,B:至少出现一个3点,则P()=________;P(B)=________;P(AB)=________.
解析 用数对(x,y)来表示抛掷结果,则样本空间可记为
Ω={(i,j)|i,j=1,2,3,4,5,6},
而且样本空间可用图直观表示.
样本空间中,共包含36个样本点.不难看出,A={(6,1),(5,2),(4,3),(3,4),(2,5),(1,6)},A包含6个样本点(即图中橙色框中的点),因此P(A)==.
由对立事件概率之间的关系可知
P()=1-P(A)=1-=.
类似地,可以看出,图中绿色框中的点可以代表事件B,因此B包含11个样本点,从而P(B)=.
不难知道,AB={(4,3),(3,4)},因此P(AB)==.
答案
12.从1,2,3,4,5这5个数字中任取三个不同的数字,求下列事件的概率:
(1)事件A={三个数字中不含1和5};
(2)事件B={三个数字中含1或5}.
解 这个试验的样本点为:(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5),所以样本点总数n=10.
(1)因为事件A={(2,3,4)},
所以事件A包含的样本点数m=1.
所以P(A)==.
(2)因为事件B={(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5)},
所以事件B包含的样本点数m=9.
所以P(B)==.
创新猜想
13.(多空题)甲、乙两人玩锤子、剪刀、布的猜拳游戏,假设两人都随机出拳,则平局的概率为________,甲不输的概率为________.
解析 因为甲有3种不同的出拳方法,乙同样也有3种不同的出拳方法,因此一次出拳共有3×3=9(种)不同的可能.
因为都是随机出拳,所以可以看成古典概型,而且样本空间中共包含9个样本点,样本空间可以用右图直观表示.
因为锤子赢剪刀,剪刀赢布,布赢锤子,因此若记事件A为“平局”,B为“甲赢”,则:
事件A包含3个样本点(图中的△),因此P(A)==;
事件B包含3个样本点(图中的※),
因此P(B)==;
因为A+B表示“甲不输”,且A,B互斥,因此所求概率为
P(A+B)=P(A)+P(B)=.
答案
14.甲、乙等四人参加4×100 m接力赛,求甲跑第一棒或乙跑第四棒的概率.
解 设事件A为“甲跑第一棒”,事件B为“乙跑第四棒”,则P(A)=,P(B)=.设x为甲跑的棒数,y为乙跑的棒数,则(x,y)共有12种结果:(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3).
而甲跑第一棒,乙跑第四棒只有一种可能(1,4),
故P(AB)=.所以甲跑第一棒或乙跑第四棒的概率为
P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)=+-=.
课件35张PPT。5.3.3 古典概型教材知识探究我们一次向上抛掷红、黄、蓝三颗骰子,可能出现多少种不同的结果呢?
问题 (1)上述试验中所有不同的样本点有何特点?
(2)掷一枚不均匀的骰子,求出现偶数点的概率,这个概率模型是古典概型吗?提示 (1)①任何两个样本点之间是互斥的,②所有样本点出现的可能性相等.
(2)不是,因为骰子不均匀,每个样本点出现的可能性不相等.1.
一般地,如果随机试验的样本空间所包含的样本点个数是__________(简称为有限性),而且可以认为每个只包含一个样本点的事件(即基本事件)发生的可能性大小__________ (简称为等可能性),则称这样的随机试验为古典概率模型,简称为古典概型.有限的都相等古典概型两个特征:有限性、等可能性2 . 古典概型概率公式古典概型适用,否则不能应用提示 根据古典概型的定义知(1)(2)(4)正确,而(3)中一个事件可能包含多个样本点,因此说每个事件发生的可能性相同,不正确.√√×√[微训练]
1.袋中装有标号分别为1,3,5,7的四个相同的小球,从中取出两个,下列事件不是样本点的是( )
A.取出的两球标号为3和7
B.取出的两球标号的和为4
C.取出的两球的标号都大于3
D.取出的两球的标号的和为8
解析 取出的两球的标号的和为8包括(3,5)和(1,7),两个样本点.
答案 D2.袋中装有红、白球各一个,每次任取一个,有放回地抽取两次,则两次都取得红球的概率为________.[微思考]
“抛掷两枚硬币,至少一枚正面向上”是样本点吗?
提示 不是.“抛掷两枚硬币,至少一枚正面向上”包含一枚正面向上,两枚正面向上,所以不是样本点.题型一 【例1】 袋中有红、白、黄、黑四种颜色且大小相同的四个小球.
(1)从中任取一球;(2)从中任取两球;(3)先后各取一球.写出上面试验的样本空间,并指出样本点的个数.
解 (1)这个试验的样本空间为{(红),(白),(黄),(黑)},样本点的个数是4.样本点的计数一次取两个,无序;先后(依次)取两个,有序(2)一次取两球,如记(红,白)代表一次取出红球、白球两个球,则本试验的样本空间为{(红,白),(红,黄),(红,黑),(白,黄),(白,黑),(黄,黑)},样本点的个数是6.
(3)先后取两球,如记(红,白)代表先取一红球,后取一白球.因此本试验的样本空间为{(红,白),(白,红),(红,黄),(黄,红),(红,黑),(黑,红),(白,黄),(黄,白),(白,黑),(黑,白),(黄,黑),(黑,黄)},样本点的个数是12.规律方法 列样本点的三种方法及注意点
(1)列举法:一一列出所有样本点的结果,一般适用于较简单的问题.
(2)列表法:一般适用于较简单的试验方法.
(3)树状图法:一般适用于较复杂问题中样本点的个数的探求.
注意点:取两个球时,有无顺序;依次取两球时,取球是否放回.【训练1】 (1)从{1,2,3,4,5}中随机选取一个数为a,从{1,2,3}中随机选取一个数为b,满足b>a的样本点有( )
A.3个 B.9个
C.10个 D.15个
(2)从分别写有1,2,3,4,5的5张卡片中随机抽取1张,放回后再随机抽取1张,则基本事件的个数为________.
解析 (1)把所取的数a,b写成数对(a,b)的形式,则样本点有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),(4,1),(4,2),(4,3),(5,1),(5,2),(5,3),其中满足b>a的有(1,2),(1,3),(2,3)共3个.(2)从5张卡片中随机抽取1张,放回后再随机抽取1张的情况如图:基本事件总数为25.
答案 (1)A (2)25题型二 的判断及概率的求法古典概型的判断方法:①有限性;②等可能性古典概型【例2】 6月1日是儿童节,光明幼儿园的小朋友用红、黄、蓝三种颜色的小凳子布置联欢会的会场,每排三个小凳子,并且任何两排不能完全相同.求:
(1)假设所需的小凳子足够多,那么根据要求一共能布置多少排小凳子?
(2)每排的小凳子颜色都相同的概率.解 (1)所有可能的样本点共有27个,如下表所示:所以一共能布置27排小凳子.【变式1】 (变结论)若例2的条件不变,那么每排的小凳子颜色都不同的概率是多少?【变式2】 (变条件,变问法)一个口袋内装有大小相等的1个白球和已编有不同号码的3个黑球,从中摸出2个球,求:(1)样本点总数;
(2)事件“摸出2个黑球”包含的样本点的个数;
(3)摸出2个黑球的概率.
解 由于4个球的大小相等,摸出每个球的可能性是均等的, 所以是古典概型.
(1)将黑球编号为黑1,黑2,黑3,从装有4个球的口袋内摸出2个球,所有样本点构成集合Ω={(黑1,黑2),(黑1,黑3),(黑1,白),(黑2,黑3),(黑2,白),(黑3,白)},其中共有6个样本点.
(2)事件“摸出2个黑球”={(黑1,黑2),(黑2,黑3),(黑1,黑3)},共3个样本点.【训练2】 先后抛掷两枚均匀的硬币.
(1)一共出现多少种可能结果?
(2)出现“一枚正面向上,一枚反面向上”的结果有多少种?
(3)出现“一枚正面向上,一枚反面向上”的概率是多少?
解 (1)抛掷一枚硬币有正面向上、反面向上两种可能结果,我们把硬币标上1,2以便区分,由于1号硬币每种结果都可与2号硬币的任意一个结果配对,组成抛掷两枚硬币的一个结果,因此抛掷两枚硬币的结果有2×2=4(种).它们是(正1,反2),(正1,正2),(反1,正2),(反1,反2).
(2)由(1)知出现“一枚正面向上,一枚反面向上”的结果有2种,它们是(正1,反2),(反1,正2).题型三 古典概型综合问题
【例3】 某饮料公司对一名员工进行测试以便确定其考评级别,公司准备了两种不同的饮料共5杯,其颜色完全相同,并且其中3杯为A饮料,另外2杯为B饮料,公司要求此员工一一品尝后,从5杯饮料中选出3杯A饮料.若该员工3杯都选对,则评为优秀;若3杯选对2杯,则评为良好;否则评为合格.假设此人对A和B两种饮料没有鉴别能力.
(1)求此人被评为优秀的概率;
(2)求此人被评为良好及以上的概率.解 用编号1,2,3表示A饮料,用编号4,5表示B饮料,则从5杯饮料中选出3杯的所有可能情况为:(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5),共有10种.
令D表示“此人被评为优秀”,E表示“此人被评为良好”,F表示“此人被评为良好及以上”.【训练3】 现有8名奥运会志愿者,其中志愿者A1,A2,A3通晓日语,B1,B2,B3通晓俄语,C1,C2通晓韩语.从中选出通晓日语、俄语和韩语的志愿者各1名,组成一个小组.
(1)求A1被选中的概率;
(2)求B1和C1不全被选中的概率.一、素养落地
1.通过对古典概型的学习,提升数学建模、数学运算素养.
2.古典概型问题
(1)要准确判断;
(2)正确写出样本空间,得到样本点的总数n,确定事件包含的样本点个数m;
(3)代入公式计算.
3.注意古典概型与互斥事件概率公式的综合运用,解决较为复杂的概率计算问题.二、素养训练
1.某校高一年级要组建数学、计算机、航空模型三个兴趣小组,某学生只选报其中的2个,则样本点共有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
解析 该生选报的所有可能情况:{数学和计算机},{数学和航空模型},{计算机和航空模型},所以样本点有3个.
答案 C2.下列试验中是古典概型的是( )
A.种下一粒花生,观察它是否发芽
B.向正方形ABCD内,任意投掷一点P,观察点P是否与正方形的中心O重合
C.从1,2,3,4四个数中,任取两个数,求所取两数之一是2的概率
D.在区间[0,5]内任取一点,求此点小于2的概率
解析 A中花生发芽与不发芽的概率不一定相等,故不是古典概型,B,D中的试验的样本点有无数多个,不是古典概型;C中试验有6个样本点,且每个样本点发生的概率相同,是古典概型.
答案 C3.现有5根竹竿,它们的长度(单位:m)分别为2.5,2.6,2.7,2.8,2.9,若从中一次随机抽取2根竹竿,则它们的长度恰好相差0.3 m的概率为________.
解析 从5根竹竿中一次抽取2根的可能结果有{2.5,2.6},{2.5,2.7},{2.5,2.8},{2.5,2.9},{2.6,2.7},{2.6,2.8},{2.6,2.9},{2.7,2.8},{2.7,2.9},{2.8,2.9},共10种,它们的长度恰好相差0.3 m的事件数为2,分别是{2.5,2.8},{2.6,2.9},故所求概率为0.2.
答案 0.24.从甲、乙、丙三人中,任选两名代表,求甲被选中的概率.三、审题答题
示范(三) 古典概型的求解问题
【典型示例】 (12分)已知某校甲、乙、丙三个年级的学生志愿者人数分别为240,160,160.现采用分层随机抽样的方法从中抽取7名同学去某敬老院参加献爱心活动.
(1)(2)设抽出的7名同学分别用A,B,C,D,E,F,G表示,现从中随机抽取2名同学承担敬老院的卫生工作.应从甲、乙、丙三个年级的学生志愿者中分别抽取多少人①?审题答题
看到①想到计算各年级人数之比,再按比例划分人数.①试用所给字母列举出所有可能的抽取结果②;②设M为事件“抽取的2名同学来自同一年级”,求事件M发生的概率③.看到②想到用列举法写出所有可能的抽取结果.看到③想到古典概型,用事件M发生的可能结果除以所有可能的结果.满分解答
解 (1)由已知,甲、乙、丙三个年级的学生志愿者人数之比为3∶2∶2,由于采用分层随机抽样的方法从中抽取7名同学,因此应从甲、乙、丙三个年级的学生志愿者中分别抽取3人,2人,2人.4分
(2)①从抽出的7名同学中随机抽取2名同学的所有可能结果为
{A,B},{A,C},{A,D},{A,E},{A,F},{A,G},{B,C},{B,D},{B,E},{B,F},{B,G},{C,D},{C,E},{C,F},{C,G},{D,E},{D,F},{D,G},{E,F},{E,G},{F,G},共21种.8分满分心得
容易错误的地方是列举不全或重复而出现错误.