课件25张PPT。 5.3 概 率
5.3.1 样本空间与事件
5.3.2 事件之间的关系与运算第五章 统计与概率学习目标1.了解必然现象和随机现象,了解样本点和样本空间的概念及表示.
2.了解不可能事件、必然事件及随机事件与样本点的关系,理解概率意义及性质.
3.了解事件的包含关系,理解事件的和与积的含义及运算性质.
4.了解互斥事件与对立事件的概念,掌握互斥事件概率的加法公式,会用对立事件求概率.重点:求样本空间及样本点,互斥事件与对立事件的概率.
难点:理解事件之间的关系与运算,利用互斥事件的概率加法公式解题.1. 样本点和样本空间
我们把在相同条件下,对随机现象所进行的观察或实验称为随机试验(简称为试验).例如,抛一枚硬币、掷一个均匀的骰子等,都可以看成随机试验.
我们把随机试验中每一种可能出现的结果,都称为样本点,把由所有样本点组成的集合称为样本空间(通常用大写希腊字母Ω表示).2.随机事件 (1)随机事件的概念
如果随机试验的样本空间为Ω,则随机事件A是Ω的一个非空真子集.而且若试验的结果是A中的元素,则称A发生;否则,称A不发生.显然,任何一个随机事件既有可能发生,也有可能不发生.
任何一次随机试验的结果,一定是样本空间Ω中的元素,因此可以认为每次试验中Ω一定发生,从而称Ω为必然事件;又因为空集Φ不包含任何样本点,因此可以认为每次试验中Φ一定不发生,从而称Φ为不可能事件.
一般地,不可能事件、随机事件、必然事件都可简称为事件,通常用大写英文字母A,B,C,…来表示.事件一定是样本空间的子集,从而可以用表示集合的维恩图来直观表示.特别地,只含有一个样本点的事件称为基本事件.(2) 随机事件发生的概率
事件发生的可能性大小可以用该事件发生的概率(也简称为事件的概率)来衡量,概率越大,代表越有可能发生.事件A发生的概率通常用
P(A)表示.我们将不可能事件Φ发生的概率规定为0,将必然事件Ω发生的概率规定为1,即
P(Φ)=0,P(Ω)=1.
对于任意事件A来说,显然应该有P(Φ)≤P(A)≤P(Ω),
因此P(A)应该满足不等式
0≤P(A)≤1 .3. 事件的包含与相等
一般地,如果事件A发生时,事件B一定发生,
则称“A包含于B”(或“B包含A”),记作
A?B这一关系可用图表示.A ? B也可用充分必要的语言表述为:A发生是B发生的充分条件,B发生是A发生的必要条件 .
如果A ? B,根据定义可知,事件A发生的可能性不比事件B发生的可能性大,直观上我们就能得到P(A)≤P(B).
如果事件A发生时,事件B一定发生;而且事件B发生时,事件A也一定发生,则称“A与B相等”,记作A=B. 不难看出A=B等价于A ? B且B ? A.A=B也可用充分必要的语言表述为:A发生是B发生的充要条件.显然,当A=B时,应该有P(A)=P(B).4. 事件的和(并)
给定事件A,B,由所有A中的样本点与B中的样本点组成的事件称为A与B的和(或并),记作A+B(或A∪B).
事件A与B的和可以用如图所示的阴影部分表示.
按照定义可知,事件A+B发生时,当且仅当事件A与事件B中至少有一个发生. 不难看出,A ?(A+B)且B ?(A+B),
因此P(A)≤P(A+B)且P(B)≤P(A+B),而且,直观上可知
P(A+B)与P(A)+P(B)的大小关系为 P(A+B)≤P(A)+P(B) .5. 事件的积(交)
给定事件A,B,由A与B中的公共样本点组成的事件称为A与B的积(或
交),记作AB(或A∩B).
事件A与B的积可以用如图所示的阴影部分表示.
图按照定义可知,事件AB发生时,当且仅当事件A与事件B都发生.
类比P(A+B)与P(A)的情况,得出P(AB)与P(A)的大小关系,以及P(AB)与P(B)的大小关系:P(AB)≤P(A),P(AB)≤P(B).
?事件的和、积可以类似地推广到有限多个的情形.?7. 事件的混合运算
事件的三种运算:求两个事件的和,求两个事件的积,求一个事件的对立事件.因为事件运算的结果仍是事件,因此可以进行事件的混合运算 题型一 样本点和样本空间
例1题将一颗骰子先后抛掷两次,求(1)一共有几个样本点;(2)“出现点数之和大于7”包含几个样本点.常考题型(方法三.树形图法):
一颗骰子先后抛掷两次的所有可能结果用树形图直接表示如图所示:
(1)由图知,共36个样本点.
(2)“点数之和大于7”包含
15个样本点(已用“√”标出).
题型三 互斥事件与对立事件的判断
例3[2019·河北张家口校级月考]某县城有甲、乙两种报纸供居民订阅,记事件A为“只订甲报”,事件B为“至少订一种报”,事件C为“至多订一种报”,事件D为“不订甲报”,事件E为“一种报也不订”.判断下列事件是否是互斥事件,如果是,判断它们是否为对立事件.
(1)A与C;(2)B与E;(3)B与D;(4)B与C;(5)C与E.【解题提示】 判断两个事件是否互斥,就是判断它们在一次试验中是否能同时发生;判断两个互斥事件是否对立,就是判断它们在一次试验中是否必有一个发生.【解】(1)由于事件C“至多订一种报”中有可能“只订甲报”,即事件A与事件C有可能同时发生,故A与C不是互斥事件.
(2)事件B“至少订一种报”与事件E“一种报也不订”是不可能同时发生的,故B与E是互斥事件.由于事件B与事件E必有一个发生,故B与E也是对立事件.(3)事件B“至少订一种报”中有可能“只订乙报”,即有可能“不订甲报”,即事件B发生,事件D也有可能发生,故B与D不是互斥事件.
(4)事件B“至少订一种报”中有如下可能:“只订甲报”“只订乙报”“订甲、乙两种报”,事件C“至多订一种报”中有如下可能:“一种报也不订”“只订甲报”“只订乙报”,由于这两个事件可能同时发生,故B与C不是互斥事件.
(5)由(4)的分析,事件E“一种报也不订”是事件C的一种可能,所以事件C与事件E有可能同时发生,故C与E不是互斥事件.【归纳总结】若事件A与事件B互为对立事件,那么A、B为互斥事件,且A∪B为必然事件,所以P(A∪B)=P(A)+P(B)=1,即P(A)=1-P(B).
应特别注意:①两个事件互斥未必对立,但对立一定互斥.②只有事件A,B互斥时,才有公式P(A∪B)=P(A)+P(B).③P(A)+P(B)=1,则事件A与事件B不一定对立,因为事件A与事件B不一定互斥.例如:掷一枚均匀的骰子,记事件A为出现偶数点,事件B为出现1点或2点或3点,则P(A)+P(B)=1.但是事件A与事件B不互斥,显然也不对立.训练题3
(1)[2019·浙江温州高一月考]从1,2,3,4,5,6,7,8,9这9个数字中任取两个数,分别有下列事件:
①恰有一个数是奇数和恰有一个数是偶数;
②至少有一个数是奇数和两个数都是奇数;
③至少有一个数是奇数和两个数都是偶数;
④至少有一个数是奇数和至少有一个数是偶数.
其中,为互斥事件的是 ( )
A.① B.②④ C.③ D.①③
(2)[2019·广东珠海高一检测]一人在练习射击时连续射击两次,事件“至少有一次中靶”的对立事件是 ( )
A.至多有一次中靶 B.两次都中靶
C.两次都不中靶 D.只有一次中靶
?1.随机试验的所有基本事件构成基本事件空间,基本事件空间中作为
集合的所有非空真子集都是随机事件。
2.随机事件的运算律类似于集合的运算律,学习是要经常的进行对比才能正确地记忆它们的关系。
3.从集合的角度讲,互斥事件的交集为空集,即两个事件的基本事件没有公共部分。对立事件是特殊的互斥事件,两个互为对立事件的概率的和等于1,反过来概率和为1的两个事件如果不是互斥事件,就不是对立事件。课件17张PPT。 5.3 概 率
5.3.3 古典概型第五章 统计与概率学习目标1.理解古典概型的定义,掌握古典概型的
概率计算公式.
2.会计算一些随机事件所含的样本点的个
数及事件发生的概率.重点:利用古典概型求概率.
难点:求随机事件所含的样本点的个数及事件发生的概率 1.古典概型的概念及其计算公式
(1)基本事件
只含有一个样本点的事件称为基本事件.一次试验中只能出现一个基本事件.
(2)古典概型
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(有限性),而且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(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.? 3. 古典概型的判断
一个试验是否为古典概型,在于这个试验是否具有古典概型的两个特征——有限性和等可能性,只有同时具备这两个特点的概型才是古典概型.注意以下两种情况不是古典概型:
(1)样本点个数有限,但非等可能,如种子发芽问题.
(2)样本点个数无限,但等可能,如从区间[1,10]内任意取出一个实数. 题型一 古典概型的判断
例1判断下列试验是不是古典概型:
(1)口袋中有2个红球、2个白球,每次从中任取一球,观察颜色后放回,直到取出红球;
(2)从甲、乙、丙、丁、戊5名同学中任意抽取1名担任学生代表;
(3)射击运动员向一靶子射击5次,脱靶的次数.
【解题提示】 运用古典概型的两个特征逐个判断即可.?常考题型【解】(1)每次摸出1个球后,放回袋中,再摸1个球.显然,这是有放回抽样,依次摸出的球可以重复,且摸球可无限地进行下去,即所有可能结果有无限个,因此该试验不是古典概型.
(2)从5名同学中任意抽取1名,有5种等可能发生的结果:抽到学生甲,抽到学生乙,抽到学生丙,抽到学生丁,抽到学生戊.因此该试验是古典概型.
(3)射击的结果:脱靶0次,脱靶1次,脱靶2次,…,脱靶5次.这都是样本点,但不是等可能事件.因此该试验不是古典概型.训练题1. 题下列试验中是古典概型的是 ( )
A.在适宜的条件下,种下一粒种子,观察它是否发芽
B.口袋里有2个白球和2个黑球,这4个球除颜色外完全相同,从中任取一球
C.向一个圆面内随机地投一个点,观察该点落在圆内的位置
D.射击运动员向一靶心进行射击,试验结果为命中10环,命中9环,…,命中0环【解题提示】先判断试验是否为古典概型,再写出样本空间Ω及包含的样本点总数n,再求出随机事件A包含的样本点个数m,代入概率公式计算即可.【解】(1)由题意知,“从6个国家中任选2个国家”所包含的样本点有(A1,A2),(A1,A3),(A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A2,A3),(A2,B1),(A2,B2),(A2,B3),(A3,B1),(A3,B2),(A3,B3),(B1,B2),(B1,B3),(B2,B3),共15个.事件“所选2个国家都是亚洲国家”所包含的样本点有(A1,A2),(A1,A3),(A2,A3),共3个,则所求事件的概率为 题型三 互斥事件与对立事件的判断
例3[2019·河北张家口校级月考]某县城有甲、乙两种报纸供居民订阅,记事件A为“只订甲报”,事件B为“至少订一种报”,事件C为“至多订一种报”,事件D为“不订甲报”,事件E为“一种报也不订”.判断下列事件是否是互斥事件,如果是,判断它们是否为对立事件.
(1)A与C;(2)B与E;(3)B与D;(4)B与C;(5)C与E.【解题提示】 判断两个事件是否互斥,就是判断它们在一次试验中是否能同时发生;判断两个互斥事件是否对立,就是判断它们在一次试验中是否必有一个发生.【解】(1)由于事件C“至多订一种报”中有可能“只订甲报”,即事件A与事件C有可能同时发生,故A与C不是互斥事件.
(2)事件B“至少订一种报”与事件E“一种报也不订”是不可能同时发生的,故B与E是互斥事件.由于事件B与事件E必有一个发生,故B与E也是对立事件.(3)事件B“至少订一种报”中有可能“只订乙报”,即有可能“不订甲报”,即事件B发生,事件D也有可能发生,故B与D不是互斥事件.
(4)事件B“至少订一种报”中有如下可能:“只订甲报”“只订乙报”“订甲、乙两种报”,事件C“至多订一种报”中有如下可能:“一种报也不订”“只订甲报”“只订乙报”,由于这两个事件可能同时发生,故B与C不是互斥事件.
(5)由(4)的分析,事件E“一种报也不订”是事件C的一种可能,所以事件C与事件E有可能同时发生,故C与E不是互斥事件.【归纳总结】若事件A与事件B互为对立事件,那么A、B为互斥事件,且A∪B为必然事件,所以P(A∪B)=P(A)+P(B)=1,即P(A)=1-P(B).
应特别注意:①两个事件互斥未必对立,但对立一定互斥.②只有事件A,B互斥时,才有公式P(A∪B)=P(A)+P(B).③P(A)+P(B)=1,则事件A与事件B不一定对立,因为事件A与事件B不一定互斥.例如:掷一枚均匀的骰子,记事件A为出现偶数点,事件B为出现1点或2点或3点,则P(A)+P(B)=1.但是事件A与事件B不互斥,显然也不对立.训练题3
(1)[2019·浙江温州高一月考]从1,2,3,4,5,6,7,8,9这9个数字中任取两个数,分别有下列事件:
①恰有一个数是奇数和恰有一个数是偶数;
②至少有一个数是奇数和两个数都是奇数;
③至少有一个数是奇数和两个数都是偶数;
④至少有一个数是奇数和至少有一个数是偶数.
其中,为互斥事件的是 ( )
A.① B.②④ C.③ D.①③
(2)[2019·广东珠海高一检测]一人在练习射击时连续射击两次,事件“至少有一次中靶”的对立事件是 ( )
A.至多有一次中靶 B.两次都中靶
C.两次都不中靶 D.只有一次中靶
?1.随机试验的所有基本事件构成基本事件空间,基本事件空间中作为
集合的所有非空真子集都是随机事件。
2.随机事件的运算律类似于集合的运算律,学习是要经常的进行对比才能正确地记忆它们的关系。
3.从集合的角度讲,互斥事件的交集为空集,即两个事件的基本事件没有公共部分。对立事件是特殊的互斥事件,两个互为对立事件的概率的和等于1,反过来概率和为1的两个事件如果不是互斥事件,就不是对立事件。课件19张PPT。 5.3 概 率
5.3.4 频率与概率第五章 统计与概率学习目标1.在具体情境中,了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性.
2.理解概率的意义,利用概率知识正确理解现实生活中的实际问题.
3.理解概率的意义以及频率与概率的区别.重点:利用频率估计概率.
难点:正确理解概率的意义以及频率与概率的区别 1. 用频率估计概率2. 用频率估计互斥事件与对立事件的概率 3.如何理解概率意义上的“可能性”?
(1)概率意义上的“可能性”是大量随机现象的客观规律,与我们日常所说的“可能”“估计”是不同的,也就是说,单独一次试验结果的不肯定性与多次试验累积结果的有规律性,才是概率意义上的“可能性”.
(2)概率是根据大量的随机试验得到的一个相应的期望值,它说明一个事件发生的可能性的大小,并未说明一个事件一定发生或一定不发生. 题型一 频率与概率的关系
【例1】题下列关于概率和频率的叙述中正确的有 .(把符合条件的所有答案的序号填在横线上)
①随机事件的频率就是概率;
②随机事件的概率是一个确定的数值,而频率不是一个固定的数值;
③频率是客观存在的,与试验次数无关;
④概率是随机的,在试验前不能确定;
⑤概率可以看作频率在理论上的期望值,它从数量上反映了随机事件发生的可能性大小,而频率在大量重复试验的前提下可近似地看作这个事件的概率.常考题型【解析】 随机事件的频率是概率的近似值,频率不是概率,故①错误;随机事件的频率不是一个固定的数值,而概率是一个确定的数值,故②正确;频率是随机的,它与试验条件、次数等有关,而概率是确定的值,与试验次数无关,故③④错误;由频率与概率的关系可知⑤正确.
【答案】 ②⑤训练题1.下列说法:
①频率是反映事件发生的频繁程度,概率是反映事件发生的可能性大小;
②百分率能表示频率,但不能表示概率;
③频率是不能脱离试验次数n的试验值,而概率是具有确定性的不依赖于试验次数的理论值;
④频率是概率的近似值,概率是频率的稳定值.
其中正确的是 .【归纳总结】在随机事件的大量重复试验中,往往呈现几乎必然的规律,这个规律就是大数定律.通俗地说,这个定理就是,在试验条件不变的情况下,重复试验多次,随机事件的频率近似于它的概率.偶然中包含着某种必然. 题型三 频率与概率的综合问题训练题3[2017·北京卷]某大学艺术专业400名学生参加某次测评,根据男女学生人数比例,使用分层抽样的方法从中随机抽取了100名学生,记录他们的分数,将数据分成7组:[20,30),[30,40),…,[80,90],并整理得到如图5-3-7所示的频率分布直方图:(1)从总体的400名学生中随机抽取一人,
估计其分数小于70的概率;
(2)已知样本中分数小于40的学生有5人,
试估计总体中分数在区间[40,50)内的人数;
(3)已知样本中有一半男生的分数不小于70,
且样本中分数不小于70的男女生人数相等.
试估计总体中男生和女生人数的比例.【归纳总结】根据频率与概率的关系,概率的有关计算就可以转化为
频率的计算,有关事件的频率值就可以看作是概率值。解:(1)根据频率分布直方图可知,样本中分数不小于70的频率为(0.02+0.04)×10=0.6,
所以样本中分数小于70的频率为1-0.6=0.4,
所以从总体的400名学生中随机抽取一人,其分数小于70的概率估计为0.4.
(2)根据题意,样本中分数不小于50的频率为(0.01+0.02+0.04+0.02)×10=0.9,
分数在区间[40,50)内的人数为100-100×0.9-5=5,
所以总体中分数在区间[40,50)内的人数估计为400× =20.
(3)由题意可知,样本中分数不小于70的学生人数为(0.02+0.04)×10×100=60,
所以样本中分数不小于70的男生人数为60× =30,
所以样本中的男生人数为30×2=60,
女生人数为100-60=40,
所以样本中男生和女生人数的比例为60∶40=3∶2,
所以根据分层抽样原理,估计总体中男生和女生人数的比例为3∶2. 题型四 概率的应用
【例4】[2019·上海崇明区模拟]为了估计水库中鱼的尾数,可以使用以下的方法:先从水库中捕出一定数量的鱼,例如2 000尾,给每尾鱼做上记号,不影响其存活,然后放回水库.经过适当的时间,让其和水库中的其他鱼充分混合,再从水库中捕出一定数量的鱼,例如500尾,查看其中带记号的鱼,假设有40尾,根据上述数据,估计水库中鱼的尾数为 .【解题提示】求2 000尾鱼占水库中所有鱼的百分比
--→求带记号的鱼在500尾鱼中占的百分比
--→ 根据二者的关系列等式
--→求解,估计水库中鱼的尾数 【归纳总结】
(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左右摆动,这个稳定值就是概率.
(2)解此类题目的步骤是: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.训练题4.[2019·江西九江校级月考]某水产试验厂施行某种鱼的人工孵化,10000个鱼卵能孵化出7645尾鱼苗.根据概率的统计定义解答下列问题:
(1)求这种鱼卵的孵化概率(孵化率).
(2)30000个鱼卵大约能孵化出多少尾鱼苗?
(3)要孵化出5000尾鱼苗,大概需准备多少个鱼卵?(精确到百位)1.频率是通过随机试验测量出来的结果,它的值是不稳定的;概率是通过很多次随机试验总结归纳出来的,是可以代替概率的稳定值。
2.在统计的应用中,通常用频率值来估计概率的值,因此常常用频率值作为概率值使用。
3.在古典概型中概率是用互斥事件的概率公式理论计算的结果,统计中的很多问题一般都不是古典概型,因此其概率值都是用频率值代替使用。课件14张PPT。 5.3 概 率
5.3.5 随机事件的独立性第五章 统计与概率学习目标1. 理解事件相互独立的概念,会判断两个事件是否相互独立.
2.掌握相互独立事件的积的概率公式.
3.能综合利用相互独立事件的积的概率解决实际问题.重点:事件相互独立的概念,相互独立事件的积的概率公式.
难点:相互独立事件的积的概率公式的应用. 1.相互独立事件与互斥事件2. 相互独立事件的性质?4.常见相关事件的概率求法:若A,B相互独立,则 题型一 相互独立事件的判断
【例1】判断下列各对事件是否为相互独立事件.
(1)甲组3名男生,2名女生;乙组2名男生,3名女生,现从甲、乙两组中各选1名同学参加演讲比赛,“从甲组中选出1名男生”与“从乙组中选出1名女生”;
(2)容器内盛有5个白乒乓球和3个黄乒乓球,“从8个球中任意取出1个,取出的是白球”与“从剩下的7个球中任意取出1个,取出的还是白球”;
(3)掷一颗骰子一次,“出现偶数点”与“出现3点或6点”.常考题型【解题提示】 (1)利用相互独立概念的直观解释进行判断.
(2)计算概率判断两事件是否相互独立.
(3)利用事件的独立性定义判断.训练题1. [2019·湖北武汉华中师大第一附中高二期中]分别抛掷2枚质地均匀的硬币,设“第1枚为正面”为事件A,“第2枚为正面”为事件B,“2枚结果相同”为事件C,有下列三个命题:
①事件A与事件B相互独立;②事件B与事件C相互独立;
③事件C与事件A相互独立.
以上命题中,正确的个数是 ( )
A.0 B.1 C.2 D.3 题型三 独立事件概率的实际应用1.判断两个事件是否为相互独立事件,定义是用用概率乘法公式,实际问题中,我们往往根据问题的背景意义进行判断,一个事件的发生与否,对另一个事件发生的概率没有影响,这两个事件就是相互独立事件。
2.已知两个事件是相互独立的,那么这两个事件都发生的概率满足概率的乘法公式,否则就不满足概率的乘法公式,因此用概率的乘法公式时,要首先判断两个事件是否为相互独立事件。
3.如果两个事件是相互独立的,那么这两个事件都不发生、一个发生另一个不发生都是相互独立的。两个或多个事件的至多、至少问题,可以拆分成互斥事件或对立事件概率问题,然后联合使用概率的乘法公式与加法公式求解事件的概率。