名称 | 高中数学:2.2二项分布及其应用学案Word含解析 | ![]() | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 319.3KB | ||
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 | 2021-03-19 21:52:47 |
B.P(B|A)=是可能的
C.P(AB)=P(A)P(B)
D.P(A|A)=0
解析:由P(B|A)=,而P(AB)=P(B)是可能的.
2.抛掷红、黄两枚骰子,当红色骰子的点数为4或6时,两颗骰子的点数之积大于20的概率是( B )
A.
B.
C.
D.
解析:记A:抛掷两颗骰子,红色骰子点数为4或6,B:两颗骰子的点数积大于20.
P(A)==,P(AB)==,
∴P(B|A)===.
3.某人一周晚上值班2次,在已知他周日晚上一定值班的条件下,则他在周六晚上值班所占的概率为.
解析:设事件A为“周日值班”,事件B为“周六值班”,则P(A)=,P(AB)=,故P(B|A)==.
4.如图,EFGH是以O为圆心、半径为1的圆的内接正方形.将一颗豆子随机地扔到该圆内,用A表示事件“豆子落在正方形EFGH内”,B表示事件“豆子落在扇形OHE(阴影部分)内”,则
(1)P(A)=;
(2)P(B|A)=.
解析:该题为几何概型,圆的半径为1,正方形的边长为,∴圆的面积为π,正方形面积为2,扇形面积为.故P(A)=,P(B|A)===.
5.某个兴趣小组有学生10人,其中有4人是三好学生.现已把这10人分成两小组进行竞赛辅导,第一小组5人,其中三好学生2人.
(1)如果要从这10人中选一名同学作为该兴趣小组组长,那么这个同学恰好在第一小组内的概率是多少?
(2)现在要在这10人中任选一名三好学生当组长,问这名同学在第一小组内的概率是多少?
解:设A表示“在兴趣小组内任选一名同学,该同学在第一小组内”,B表示“在兴趣小组内任选一名同学,该同学是三好学生”,而第二问中所求概率为P(A|B).
(1)由等可能事件概率的定义知,P(A)==.
(2)P(B)==,P(AB)==.
∴P(A|B)==.
2.2.2 事件的相互独立性
[目标]
1.理解相互独立事件的定义及意义.2.理解概率的乘法公式.3.综合运用互斥事件的概率加法公式及独立事件的乘法公式解题.
[重点]
1.概率的乘法公式及应用.2.互斥事件与相互独立事件的区别.
[难点]
1.相互独立事件的概念.2.概率知识的综合应用.
知识点 事件的相互独立性
[填一填]
1.相互独立事件的概率
设A,B为两个事件,如果P(AB)=P(A)P(B),则称事件A与事件B相互独立.
2.相互独立事件的性质
(1)若事件A与B相互独立,则P(B|A)=P(B),P(A|B)=P(A),P(AB)=P(A)·P(B).
(2)如果事件A与B相互独立,那么A与,与B,与也都相互独立.
[答一答]
1.互斥事件、对立事件、相互独立事件有什么区别?
提示:对于事件A、B,在一次试验中,A、B如果不能同时发生,则称A、B互斥.一次试验中,如果A、B两个事件互斥且A、B中必然有一个发生,则称A、B对立,显然A∪为一个必然事件.A、B互斥则不能同时发生,但可以同时不发生.两事件相互独立是指一个事件的发生与否对另一个事件发生的概率没有影响.
2.在什么条件下P(B|A)=P(B)成立?
提示:若事件A,B是相互独立事件,则有P(B|A)=P(B).
3.若两事件相互独立是否就说明这两个事件间没有任何关系?
提示:两事件A,B相互独立是指事件A是否发生与事件B是否发生没有关系,并不是说事件A,B间没有关系.相反,若事件A,B相互独立,则常有事件A,B不互斥.
1.相互独立事件
课本中是由P(AB)=P(A)P(B)来判断事件A与事件B是相互独立事件,这种判断需求P(AB),P(A),P(B),过程较繁琐,因此在实际问题中往往凭借经验或直观的方法,当事件A是否发生对事件B的发生没有影响,就可以说事件A与事件B是相互独立事件,当事件A与B相互独立时,A与,与B,与都互为相互独立事件.
2.相互独立事件同时发生的概率
当事件A、B为相互独立事件时,它们同时发生的概率P(AB)=P(A)P(B).显然,它们不同时发生的概率为1-P(AB)=1-P(A)P(B).
若事件A1,A2,…,An相互独立,则它们同时发生的概率P(A1A2…An)=P(A1)P(A2)…P(An).
类型一 判断事件的相互独立性
【例1】 掷一枚骰子一次,判断下列各对事件,哪些是互斥事件,哪些是相互独立事件.
①A={掷出偶数点},B={掷出奇数点};
②A={掷出偶数点},B={掷出3点};
③A={掷出偶数点},B={掷出3的倍数点};
④A={掷出偶数点},B={掷出的点数小于4}.
【分析】 利用相互独立事件的定义即P(AB)=P(A)P(B)可以判断两个事件是不是相互独立事件,但需要注意的是互斥事件与相互独立事件之间没有相互联系,也就是两个事件相互独立,则一定不能互斥;反之,若两个事件互斥(对立),则不能相互独立.
【解】 ①∵A,B不可能同时发生,∴A,B是互斥事件.
②∵A,B不可能同时发生,∴A,B是互斥事件.
③P(A)=,P(B)=,P(AB)=,∴P(AB)=P(A)·P(B),∴事件A,B为相互独立事件.
④∵P(A)=,P(B)=,P(AB)=,P(AB)≠P(A)·P(B),∴A,B不是相互独立事件,又A,B可能同时发生,∴A,B不是互斥事件.
利用相互独立事件的定义即P?AB?=P?A?P?B?可以判定两个事件是否为相互独立事件,这是用定量的方法进行分析的.但需要注意的是互斥事件与相互独立事件之间没有相互联系,也就是两个事件相互独立,则一定不能互斥?对立?;反之,若两个事件互斥?对立?,则不能相互独立.
练习:
掷一颗骰子一次,设事件A={出现偶数点},事件B=出现{3点或6点},则事件A,B的关系是( B )
A.互斥但不相互独立
B.相互独立但不互斥
C.互斥且相互独立
D.既不相互独立也不互斥
解析:事件A={2,4,6},事件B={3,6},事件AB={6},基本事件空间Ω={1,2,3,4,5,6},所以P(A)==,P(B)==,P(AB)==×,即P(AB)=P(A)·P(B),因此,事件A与B相互独立.当“出现6点”时,事件A,B同时发生,所以A,B不是互斥事件,故选B.
类型二 相互独立事件同时发生的概率
【例2】 根据资料统计,某地车主购买甲种保险的概率为0.5,购买乙种保险的概率为0.6,购买甲、乙保险相互独立,各车主间相互独立.
(1)求一位车主同时购买甲、乙两种保险的概率;
(2)求一位车主购买乙种保险但不购买甲种保险的概率;
(3)求一位车主至少购买甲、乙两种保险中1种的概率.
【分析】 分析清楚事件间的独立、互斥的关系,再由相互独立事件的概率乘法公式和互斥事件的概率加法公式计算.
【解】 记A表示事件“购买甲种保险”,B表示事件“购买乙种保险”,则由题意得A与B,A与,与B,与都是相互独立事件,且P(A)=0.5,P(B)=0.6.
(1)记C表示事件“同时购买甲、乙两种保险”,则C=AB.
∴P(C)=P(AB)=P(A)·P(B)=0.5×0.6=0.3.
(2)记D表示事件“购买乙种保险但不购买甲种保险”,则D=B.
∴P(D)=P(B)=P()·P(B)=(1-0.5)×0.6=0.3.
(3)法1:记E表示事件“至少购买甲、乙两种保险中的一种”,则事件E包括B,A,AB,且它们彼此为互斥事件.
∴P(E)=P(B+A+AB)=P(B)+P(A)+P(AB)=0.5×0.6+0.5×0.4+0.5×0.6=0.8.
法2:事件“至少购买甲、乙两种保险中的一种”与事件“甲、乙两种保险都不购买”为对立事件.
∴P(E)=1-P()=1-(1-0.5)×(1-0.6)=0.8.
相互独立事件的概率计算必须先根据题设条件,分析事件间的关系,将需要计算概率的事件表示为所设事件的乘积,或若干个乘积之和,然后利用公式计算.
练习:
某同学参加科普知识竞赛,需回答三个问题,竞赛规则规定:答对第一、二、三个问题分别得100分,100分,200分,答错得零分.假设这名同学答对第一、二、三个问题的概率分别为0.8,0.7,0.6,且各题答对与否相互之间没有影响.
(1)求这名同学得300分的概率;
(2)求这名同学至少得300分的概率.
解:记“这名同学答对第i个问题”为事件Ai(i=1,2,3),则P(A1)=0.8,P(A2)=0.7,P(A3)=0.6,A1,A2,A3相互独立.
(1)这名同学得300分的概率
P1=P(A1A3)+P(A2A3)=P(A1)P()P(A3)+P()P(A2)P(A3)=0.8×0.3×0.6+0.2×0.7×0.6=0.228.
(2)这名同学至少得300分的概率P2=P1+P(A1A2A3)=0.228+P(A1)P(A2)P(A3)=0.228+0.8×0.7×0.6=0.564.
类型三 相互独立事件的应用
【例3】 甲、乙两人参加一次英语口语考试,已知在备选的10道试题中,甲能答对其中的6题,乙能答对其中的8题,规定每位考生都从备选题中随机抽出3题进行测试,至少答对2题才算合格.
(1)分别求甲、乙两人考试合格的概率;
(2)求甲、乙两人至少有一人考试合格的概率.
【分析】 →
【解】 设甲、乙两人考试合格分别为事件A、B.
(1)P(A)===,
P(B)===.
(2)解法1:由题意知事件,相互独立,
所以P(
)=P()P()=×=,
所以甲、乙两人至少有一人考试合格的概率P=1-P(
)=1-=.
解法2:“甲、乙两人至少有一人考试合格”为事件A,B,AB的和事件,且A,B,AB彼此互斥,
所以甲、乙两人至少有一人考试合格的概率为P(A+B+AB)=P(A)+P(B)+P(AB)
=P(A)P()+P()P(B)+P(A)P(B)=×+×+×=.
故甲、乙两人至少有一人考试合格的概率为.
古典概型和相互独立事件是现实生活中最常见的随机现象,古典概型概率常用到排列、组合知识,互斥事件概率用加法,相互独立事件概率用乘法,对立事件概率用减法.
练习:
同时转动如图所示的两个转盘,记转盘甲得到的数为x,转盘乙得到的数为y,构成数对(x,y),则所有数对(x,y)中满足xy=4的概率为( C )
A.
B.
C.
D.
解析:满足xy=4的所有可能如下:
x=1,y=4;x=2,y=2;x=4,y=1.
所以,所求事件的概率
P=P(x=1,y=4)+P(x=2,y=2)+P(x=4,y=1)=×+×+×=.
相互独立事件的综合应用
【例4】 在一场娱乐晚会上,
有5位民间歌手(1至5号)登台演唱,
由现场数百名观众投票选出最受欢迎歌手.
各位观众须彼此独立地在选票上选3名歌手,
其中观众甲是1号歌手的歌迷,
他必选1号,
不选2号,
另在3至5号中随机选2名.
观众乙和丙对5位歌手的演唱没有偏爱,
因此在1至5号中随机选3名歌手.
(1)求观众甲选中3号歌手且观众乙未选中3号歌手的概率;
(2)X表示3号歌手得到观众甲、乙、丙的票数之和,
求X的分布列.
【思路分析】 甲选择3号和乙未选择3号是相互独立事件,先分别计算其概率,然后利用P(AB)=P(A)·P(B)可解答(1);(2)分析X可能的取值,利用事件的独立性得到分布列.
【解】 (1)设A表示事件“观众甲选中3号歌手”,B表示事件“观众乙选中3号歌手”,则
P(A)==,P(B)==.
∵事件A与B相互独立,
∴观众甲选中3号歌手且观众乙未选中3号歌手的概率为P(A)=P(A)·P()=P(A)·[1-P(B)]
=×=(或P(A)==).
(2)设C表示事件“观众丙选中3号歌手”,
则P(C)==.
∵X可能的取值为0,1,2,3,且取这些值的概率分别为
P(X=0)=P()=××=,
P(X=1)=P(A)+P(B)+P(C)
=××+××+××=,
P(X=2)=P(AB)+P(AC)+P(BC)
=××+××+××=,
P(X=3)=P(ABC)=××=,
∴X的分布列为
X
0
1
2
3
P
【解后反思】 古典概型和相互独立事件是现实生活中最常见的随机现象,古典概型概率常用到排列、组合知识,互斥事件概率用加法,相互独立事件概率用乘法,对立事件概率用减法.
练习:
某电视台“挑战主持人”节目的挑战者闯第一关需要回答三个问题,其中前两个问题回答正确各得10分,回答不正确得0分,第三个问题回答正确得20分,回答不正确得-10分.如果一个挑战者回答前两个问题正确的概率都是,回答第三个问题正确的概率为,且各题回答正确与否相互之间没有影响.若这位挑战者回答这三个问题总分不低于10分就算闯关成功.
(1)求至少回答对一个问题的概率.
(2)求这位挑战者回答这三个问题的总得分X的分布列.
(3)求这位挑战者闯关成功的概率.
解:(1)设至少回答对一个问题为事件A,则P(A)=1-××=.
(2)这位挑战者回答这三个问题的总得分X的所有可能取值为-10,0,10,20,30,40.
根据题意,
P(X=-10)=××=,
P(X=0)=×××2=,
P(X=10)=××=,
P(X=20)=××=,
P(X=30)=×××2=,
P(X=40)=××=.
随机变量X的分布列是:
X
-10
0
10
20
30
40
P
(3)设这位挑战者闯关成功为事件B,则P(B)=+++=.
1.下面给出的事件A与事件B相互独立的是( B )
A.抛掷一枚骰子,事件A:“出现1点”,事件B:“出现2点”
B.在含有2红1绿三个大小相同的小球的口袋中,任取一球,观察颜色后放回袋中,事件A:“第一次取得绿球,”事件B:“第二次取得绿球”
C.在含有2红1绿三个大小相同的小球的口袋中,从中不放回摸球,事件A:“第一次取得绿球,”事件B:“第二次取得绿球”
D.甲、乙两人向同一目标同时射击1次,事件A:“甲、乙中至少一人击中目标”,事件B:“甲、乙都没击中目标”
解析:A为互斥事件,B为独立事件,C中第一次是否取得绿球,在不放回摸球时影响第二次取得绿球的概率,故不是独立事件,D为对立事件.
2.甲、乙两个水文站同时作水文预报,如果甲站、乙站各自预报的准确率为0.8和0.7,那么,在一次预报中,甲、乙两站预报都准确的概率为( B )
A.0.7
B.0.56
C.0.64
D.0.8
解析:所求为P(AB)=0.8×0.7=0.56.
3.甲、乙两人各射击一次,两人射击互不影响,如两人击中目标的概率都为0.6,则恰有1人击中目标的概率为0.48.
解析:∵恰有1人击中目标,可分为甲击中乙没击中和甲没击中乙击中两种情况,且它们之间互斥,∴所求概率P=0.6×0.4+0.4×0.6=0.48.
4.有一批书共100本,其中文科书40本,理科书60本,按包装可分精装、平装两种,精装书70本,某人从这100本书中任取一书,恰是文科书,放回后再任取1本,恰是精装书,则这一事件的概率是.
解析:设“任取一书是文科书”为事件A,“任取一书是精装书”为事件B,则A,B是相互独立的事件,所求概率为P(AB).据题意可知P(A)==,P(B)==,所以P(AB)=P(A)P(B)=×=.
5.制造一种零件,甲机床的正品率为0.90,乙机床的正品率为0.80,分别从它们制造的产品中任意抽取一件.
(1)两件都是正品的概率.
(2)两件都是次品的概率.
(3)恰有一件正品的概率.
解:记“从甲机床抽到正品”为事件A,“从乙机床抽到正品”为事件B,“抽取的两件产品中恰有一件正品”为事件C,由题意知A,B是相互独立事件.
(1)两件都为正品为事件AB,则P(AB)=P(A)·P(B)=0.90×0.80=0.72.
(2)两件都是次品为事件
,则P(
)=P()·P()=0.10×0.20=0.02.
(3)抽取的两件中恰有一件正品包含事件A与事件B,则P(C)=P(A)+P(B)=P(A)·P()+P()·P(B)=0.90×0.20+0.10×0.80=0.26.
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