10.1.4 概率的基本性质
20210612
复习回顾
1. 古典概型: (1)有限性; (2)等可能性.
其中,n(A) 和 n(Ω)分别表示事件A和样本空间包含的样本点个数.
2. 古典概型概率计算公式:
(1)明确试验的条件及要观察的结果,用适当的符号表示试验的可能结果
(2)根据实际问题情境判断样本点的等可能性;
(3)计算样本点总个数及事件A包含的样本点个数,求出事件A的概率.
3. 求解古典概型问题的一般思路:
一般而言,给出了一个数学对象的定义,就可以从定义出发研究这个数学对象的性质.
思考 你认为可以从哪些角度研究概率的性质?
下面我们从定义出发研究概率的性质,例如概率的取值范围;特殊事件的概率;事件有某些特殊关系时,它们的概率之间的关系;等等.
例如,在给出指数函数的定义后,我们从定义出发研究了指数函数的定义域、值域、单调性、特殊点的函数值等性质,这些性质在解决问题时可以发挥很大的作用,
类似地,在给出了概率的定义后,我们来研究概率的基本性质.
新课引入
(1)概率的取值范围
(2)特殊事件的概率
(3)事件有某些特殊关系时,它们的概率之间的关系?
性质1 对任意的事件A,都有P(A)≥0.
性质2 必然事件的概率为 1,不可能事件的概率为 0,即P(Ω)=1,P(Φ)=0.
互斥事件
对立事件
包含
并事件
交事件
新课讲授
思考 你认为可以从哪些角度研究概率的性质?
思考 事件有某些特殊关系时,它们的概率之间的关系?
在掷骰子试验中:
事件A= “出现1点”
事件B= “出现的点数小于3”
事件C= “出现的点数为奇数”
事件D= “出现的点数为偶数”
问题1 事件A,B有什么关系?它们的概率之间有什么关系?
性质5 如果A?B,那么 P(A) ≤ P(B)
样本空间为Ω={1,2,3,4,5,6}
B={1,2}
A={1}
C={1,3,5}
D={2,4,6}
体现的数学思想?
对于事件A,因为 ,所以0 ≤ P(A) ≤ 1
?
问题2 事件A,D有什么关系?事件A∪D的概率、事件A的概率、事件D的概率之间有什么关系?
性质3 如果事件A与事件B互斥,那么 P(A∪B) = P(A)+P(B).
在掷骰子试验中:
事件A= “出现1点”
事件B= “出现的点数小于3”
事件C= “出现的点数为奇数”
事件D= “出现的点数为偶数”
样本空间为Ω={1,2,3,4,5,6}
A={1}
D={2,4,6}
推广到多个事件的情况. 若事件A1,A2,…,Am两两互斥,那么事件A1∪A2∪…∪Am发生的概率等于这m个事件分别发生的概率之和,即
问题3 事件C,D有什么关系?它们互斥吗?事件C∪D的概率、事件C的概率、事件D的概率之间有什么关系?
性质4 如果事件A与事件B互为对立事件,那么
P(B)=1-P(A),P(A)=1-P(B).
在掷骰子试验中:
事件A= “出现1点”
事件B= “出现的点数小于3”
事件C= “出现的点数为奇数”
事件D= “出现的点数为偶数”
样本空间为Ω={1,2,3,4,5,6}
C={1,3,5}
D={2,4,6}
问题4 事件B,D有什么关系?它们互斥吗?事件B∪D的概率、事件B的概率、事件D的概率之间有什么关系?
性质6 设A,B是一个随机试验中的两个事件,则有
P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B) .
在掷骰子试验中:
事件A= “出现1点”
事件B= “出现的点数小于3”
事件C= “出现的点数为奇数”
事件D= “出现的点数为偶数”
样本空间为Ω={1,2,3,4,5,6}
B={1,2}
D={2,4,6}
小结:概率的基本性质
性质1 对任意的事件A,都有P(A) 0.
性质2 必然事件的概率为 ,不可能事件的概率为 ,即P(Ω)= ,P(?)= .
性质3 如果事件A与事件B互斥,那么P(A∪B)= .
性质4 如果事件A与事件B互为对立事件,那么P(B)= ,P(A)= .
性质5 如果A?B,那么 .
性质6 设A,B是一个随机试验中的两个事件,我们有P(A∪B)= .
≥
1
0
1
0
P(A)+P(B)
1-P(A)
1-P(B)
P(A)≤P(B)
P(A)
+P(B)-P(A∩B)
例题1 从不包含大小王牌的52张扑克牌中随机抽取一张,设事件A= “抽到红心”,事件B= “抽到方片”, P(A)=P(B)=0.25. 那么
(1)C= “抽到红花色”,求P(C);
(2)D= “抽到黑花色”,求P(D).
(1) ∵ C=A∪B, 且A与B不会同时发生,
∴ A与B是互斥事件. 根据互斥事件的概率加法公式,
得P(C) = P(A)+P(B) = 0.25+0.25 = 0.5
(2)∵ C与D互斥.又∵ C∪D是必然事件,
∴ C与D互为对立事件.
因此,P(D) = 1-P(C) = 1-0.5 = 0.5.
例题巩固
(1)甲获胜的概率;
(2)甲不输的概率.
例题2 甲、乙两人下棋,和棋的概率为????????,乙获胜的概率为????????,求:
?
分析:下棋的结果有:赢,输,平。
(1)“甲获胜”和“和棋或乙获胜”是对立事件,
(2)法一:设事件A为“甲不输”,
可看成是“甲获胜”“和棋”
这两个互斥事件的并事件,
法二:设事件A为“甲不输”,可看成是“乙获胜”的对立事件,
反思与感悟:利用互斥(或对立事件)的概率公式求解时,必须准确判断两个事件确实是互斥(或对立)事件时才能应用.
12
例题3 为了推广一种新饮料,某饮料生产企业开展了有奖促销活动:将6罐这种饮料装一箱,每箱中都放置2罐能够中奖的饮料. 若从一箱中随机抽出2罐,能中奖的概率为多少?
设事件A= “中奖”;
事件A1= “第一罐中奖”
事件A2= “第二罐中奖”
那么事件 A1A2=“两罐都中奖”
A1A2=“第一罐中奖,第二罐不中奖”
A1A2=“第一罐不中奖,第二罐中奖”
则A=A1A2∪A1A2∪A1A2.
将中奖的两罐分别记为1,2,没中奖的四罐记为a,b,c,d
A1A2=“两罐都中奖”
A1A2=“第一罐中奖,第二罐不中奖”
A1A2=“第一罐不中奖,第二罐中奖”
例题3 为了推广一种新饮料,某饮料生产企业开展了有奖促销活动:将6罐这种饮料装一箱,每箱中都放置2罐能够中奖的饮料. 若从一箱中随机抽出2罐,能中奖的概率为多少?
我们借助树状图来求相应事件的样本点数.
可以得到,样本空间包含的样本点个数为n(Ω)=6×5=30,且每个样本点都是等可能的.
∵ n(A1A2)=2,
n(A1A2)=8,
n(A1A2)=8,
∴
本题是否还有其他解法?
∵A与A1A2对立
反思与感悟:求某些较复杂事件的概率,通常有两种方法:
将所求事件的概率转化成一些彼此互斥的事件的概率的和;
先求此事件的对立事件的概率,再用公式求此事件的概率.这两种方法可使复杂事件概率的计算得到简化.
正难则反
例题3 为了推广一种新饮料,某饮料生产企业开展了有奖促销活动:将6罐这种饮料装一箱,每箱中都放置2罐能够中奖的饮料. 若从一箱中随机抽出2罐,能中奖的概率为多少?
∴根据对立事件的概率公式,可得P(A)=1-P(A1A2) =
法2:
反思与感悟:当求解的问题中有“至多”、“至少”、“最少”等关键词语时,常常考虑其反面,通过求其反面,然后转化为所求问题.
例题4 某射击运动员在一次射击中射中10环、9环、8环、7环、7环以下的概率分别为0.1,0.2,0.3,0.3,0.1. 计算这个运动员在一次射击中:
(1)射中10环或9环的概率;
(2)至少射中7环的概率;
(3)命中不足8环的概率.
1. 概率的基本性质
性质1 对任意的事件A,都有P(A)≥0.
性质2 必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即P(Ω)=1,P(?)=0.
性质3 若事件A与事件B互斥,那么P(A∪B)=P(A)+P(B).
性质4 若事件A与事件B互为对立事件,那么P(B)=1-P(A),P(A)=1-P(B).
性质5 如果A?B,那么P(A)≤P(B).
性质6 设A,B是一个随机试验中的两个事件,我们有
P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B).
课堂小结
2. 方法归纳:
转化法、正难则反
3. 常见误区:将事件拆分成若干个互斥的事件,易重复和遗漏.
例5 袋中有外形、质量完全相同的红球、黑球、黄球、绿球共12个,从中任取一球,得到红球的概率是????????,得到黑球或黄球的概率是????????????,得到黄球或绿球的概率也是????????????.
?
(1)试分别求得到黑球、黄球、绿球的概率;
(2)从中任取一球,求得到的不是红球也不是绿球的概率.
反思与感悟:求某些较复杂事件的概率,通常有两种方法:
一是将所求事件的概率转化成一些彼此互斥的事件的概率的和;
二是先求此事件的对立事件的概率,再用公式求此事件的概率.这两种方法可使复杂事件概率的计算得到简化.
解 从袋中任取一球,记事件“得到红球”“得到黑球”“得到黄球”
“得到绿球”分别为A,B,C,D,
解 事件“得到红球或绿球”可表示为事件A∪D,
五、拓展提升
一个盒子里装有三张卡片,分别标记有数字1,2,3,这三张卡片除标记的数字外完全相同.随机有放回地抽取3次,每次抽取1张,将抽取的卡片上的数字依次记为a,b,c.
(1)求“抽取的卡片上的数字满足a+b=c”的概率;
(2)求“抽取的卡片上的数字a,b,c不完全相同”的概率.
正难则反思想
解 由题意知,(a,b,c)的样本空间Ω={(1,1,1),(1,1,2),(1,1,3),(1,2,1),(1,2,2),(1,2,3),(1,3,1),(1,3,2),(1,3,3),(2,1,1),(2,1,2),(2,1,3),(2,2,1),(2,2,2),(2,2,3),(2,3,1),(2,3,2),(2,3,3),(3,1,1),(3,1,2),(3,1,3),(3,2,1),(3,2,2),(3,2,3),(3,3,1),(3,3,2),(3,3,3)},共27个样本点.
设“抽取的卡片上的数字满足a+b=c”为事件A,
则事件A包含的样本点有(1,1,2),(1,2,3),(2,1,3),共3个.
解 设“抽取的卡片上的数字a,b,c不完全相同”为事件B,