(江蘇專用)高考數(shù)學一輪復習 第十章 算法、統(tǒng)計與概率 第54課 隨機事件的概率教師用書-人教版高三數(shù)學試題
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1、第54課 隨機事件的概率 [最新考綱] 內(nèi)容 要求 A B C 隨機事件與概率 √ 互斥事件及其發(fā)生的概率 √ 1.概率和頻率 (1)在相同的條件S下重復n次試驗,觀察某一事件A是否出現(xiàn),稱n次試驗中事件A出現(xiàn)的次數(shù)nA為事件A出現(xiàn)的頻數(shù),稱事件A出現(xiàn)的比例fn(A)=為事件A出現(xiàn)的頻率. (2)對于給定的隨機事件A,由于事件A發(fā)生的頻率fn(A)隨著試驗次數(shù)的增加穩(wěn)定于概率P(A),因此可以用頻率fn(A)來估計概率P(A). 2.事件的關系與運算 定義 符號表示 包含關系 若事件A發(fā)生,則事件B一定發(fā)生,這時稱事件B包含事件
2、A(或稱事件A包含于事件B) B?A(或A?B) 相等關系 若B?A,且A?B,那么稱事件A與事件B相等 A=B并事件 (和事件) 若某事件發(fā)生當且僅當事件A發(fā)生或事件B發(fā)生,則稱此事件為事件A與事件B的并事件(或和事件) A∪B(或A+B) 交事件 (積事件) 若某事件發(fā)生當且僅當事件A發(fā)生且事件B發(fā)生,則稱此事件為事件A與事件B的交事件(或積事件) A∩B(或AB) 互斥事件 若A∩B為不可能事件,那么稱事件A與事件B互斥 A∩B=? 對立事件 若A∩B為不可能事件,A∪B為必然事件,那么稱事件A與事件B互為對立事件 A∩B=? 且A∪B=Ω 3.概率
3、的幾個基本性質(zhì) (1)概率的取值范圍:0≤P(A)≤1. (2)必然事件的概率P(E)=1. (3)不可能事件的概率P(F)=0. (4)互斥事件概率的加法公式. ①如果事件A與事件B互斥,則P(A+B)=P(A)+P(B); ②若事件B與事件A互為對立事件,則P(A)=1-P(B). 1.(思考辨析)判斷下列結論的正誤.(正確的打“√”,錯誤的打“×”) (1)事件發(fā)生的頻率與概率是相同的.( ) (2)在大量的重復實驗中,概率是頻率的穩(wěn)定值.( ) (3)對立事件一定是互斥事件,互斥事件不一定是對立事件.( ) (4)6張獎券中只有一張有獎,甲、乙先后各抽取
4、一張,則甲中獎的概率小于乙中獎的概率. [答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)× 2.(教材改編)袋中裝有3個白球,4個黑球,從中任取3個球,則①恰有1個白球和全是白球;②至少有1個白球和全是黑球;③至少有1個白球和至少有2個白球;④至少有1個白球和至少有1個黑球. 在上述事件中,是對立事件的為________. ② [至少有1個白球和全是黑球不同時發(fā)生,且一定有一個發(fā)生,∴②中兩事件是對立事件.] 3.(2016·天津高考改編)甲、乙兩人下棋,兩人下成和棋的概率是,甲獲勝的概率是,則甲不輸?shù)母怕蕿開_______. [事件“甲不輸”包含“和棋”和“甲獲勝”這兩個互斥事件
5、,所以甲不輸?shù)母怕蕿椋?] 4.集合A={2,3},B={1,2,3},從A,B中各任意取一個數(shù),則這兩數(shù)之和等于4的概率是________. [從A,B中各取一個數(shù)有(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3)共6種情況, 其中和為4的有兩種情況(2,2),(3,1), 故所求事件的概率P==.] 5.(2017·威海模擬)圍棋盒子中有多粒黑子和白子,已知從中取出2粒都是黑子的概率為,都是白子的概率是,則從中任意取出2粒恰好是同一色的概率是________. [由題意知,所求概率P=+=.] 隨機事件間的關系 從1,2,3,4,5這五
6、個數(shù)中任取兩個數(shù),其中:①恰有一個是偶數(shù)和恰有一個是奇數(shù);②至少有一個是奇數(shù)和兩個都是奇數(shù);③至少有一個是奇數(shù)和兩個都是偶數(shù);④至少有一個是奇數(shù)和至少有一個是偶數(shù).上述事件中,是對立事件的是________.(填序號) ③ [從1,2,3,4,5這五個數(shù)中任取兩個數(shù)有3種情況:一奇一偶,兩個奇數(shù),兩個偶數(shù), 其中“至少有一個是奇數(shù)”包含一奇一偶或兩個奇數(shù)這兩種情況,它與兩個都是偶數(shù)是對立事件. 又①②④中的事件可以同時發(fā)生,不是對立事件.] [規(guī)律方法] 1.本題中準確理解恰有兩個奇數(shù)(偶數(shù)),一奇一偶,至少有一個奇數(shù)(偶數(shù))是求解的關鍵,必要時可把所有試驗結果寫出來,看所求事件包含哪
7、些試驗結果,從而斷定所給事件的關系. 2.準確把握互斥事件與對立事件的概念. (1)互斥事件是不可能同時發(fā)生的事件,但可以同時不發(fā)生. (2)對立事件是特殊的互斥事件,特殊在對立的兩個事件有且僅有一個發(fā)生. [變式訓練1] 口袋里裝有1紅,2白,3黃共6個形狀相同的小球,從中取出2球,事件A=“取出的2球同色”,B=“取出的2球中至少有1個黃球”,C=“取出的2球至少有1個白球”,D=“取出的2球不同色”,E=“取出的2球中至多有1個白球”.下列判斷中正確的序號為________. 【導學號:62172298】 ①A與D為對立事件;②B與C是互斥事件;③C與E是對立事件;④P(C
8、+E)=1;⑤P(B)=P(C). ①④ [當取出的2個球中一黃一白時,B與C都發(fā)生,②不正確.當取出的2個球中恰有一個白球時,事件C與E都發(fā)生,則③不正確.顯然A與D是對立事件,①正確;C+E為必然事件,④正確.由于P(B)=,P(C)=,所以⑤不正確.] 隨機事件的頻率與概率 (2016·全國卷Ⅱ)某險種的基本保費為a(單位:元),繼續(xù)購買該險種的投保人稱為續(xù)保人,續(xù)保人本年度的保費與其上年度出險次數(shù)的關聯(lián)如下: 上年度出險次數(shù) 0 1 2 3 4 ≥5 ?!≠M 0.85a a 1.25a 1.5a 1.75a 2a 隨機調(diào)查了該險種的200名續(xù)保
9、人在一年內(nèi)的出險情況,得到如下統(tǒng)計表: 出險次數(shù) 0 1 2 3 4 ≥5 頻數(shù) 60 50 30 30 20 10 (1)記A為事件:“一續(xù)保人本年度的保費不高于基本保費”,求P(A)的估計值; (2)記B為事件:“一續(xù)保人本年度的保費高于基本保費但不高于基本保費的160%”,求P(B)的估計值; (3)求續(xù)保人本年度平均保費的估計值. [解] (1)事件A發(fā)生當且僅當一年內(nèi)出險次數(shù)小于2.由所給數(shù)據(jù)知,一年內(nèi)出險次數(shù)小于2的頻率為=0.55,故P(A)的估計值為0.55. (2)事件B發(fā)生當且僅當一年內(nèi)出險次數(shù)大于1且小于4.由所給數(shù)據(jù)知,一年內(nèi)出險次
10、數(shù)大于1且小于4的頻率為=0.3,故P(B)的估計值為0.3. (3)由所給數(shù)據(jù)得 保費 0.85a a 1.25a 1.5a 1.75a 2a 頻率 0.30 0.25 0.15 0.15 0.10 0.05 調(diào)查的200名續(xù)保人的平均保費為0.85a×0.30+a×0.25+1.25a×0.15+1.5a×0.15+1.75a×0.10+2a×0.05=1.192 5a. 因此,續(xù)保人本年度平均保費的估計值為1.192 5a. [規(guī)律方法] 1.解題的關鍵是根據(jù)統(tǒng)計圖表分析滿足條件的事件發(fā)生的頻數(shù),計算頻率,用頻率估計概率. 2.頻率反映了一個隨機事件
11、出現(xiàn)的頻繁程度,頻率是隨機的,而概率是一個確定的值,通常用概率來反映隨機事件發(fā)生的可能性的大小,通過大量的重復試驗,事件發(fā)生的頻率會逐漸趨近于某一個常數(shù)(概率),因此有時也用頻率來作為隨機事件概率的估計值. [變式訓練2] (2017·西安質(zhì)檢)隨機抽取一個年份,對西安市該年4月份的天氣情況進行統(tǒng)計,結果如下: 日期 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 天氣 晴 雨 陰 陰 陰 雨 陰 晴 晴 晴 陰 晴 晴 晴 晴 日期 16 17 18 19 20 21 22 23 2
12、4 25 26 27 28 29 30 天氣 晴 陰 雨 陰 陰 晴 陰 晴 晴 晴 陰 晴 晴 晴 雨 (1)在4月份任選一天,估計西安市在該天不下雨的概率; (2)西安市某學校擬從4月份的一個晴天開始舉行連續(xù)2天的運動會,估計運動會期間不下雨的概率. [解] (1)由4月份天氣統(tǒng)計表知,在容量為30的樣本中,不下雨的天數(shù)是26, 以頻率估計概率,在4月份任選一天,西安市不下雨的概率為=. (2)稱相鄰的兩個日期為“互鄰日期對”(如,1日與2日,2日與3日等).這樣,在4月份中,前一天為晴天的互鄰日期對有16個,其中后一天不下雨的有14個
13、,所以晴天的次日不下雨的頻率f==. 以頻率估計概率,運動會期間不下雨的概率為. 互斥事件與對立事件的概率 某超市為了解顧客的購物量及結算時間等信息,安排一名員工隨機收集了在該超市購物的100位顧客的相關數(shù)據(jù),如下表所示. 一次購物量 1至4件 5至8件 9至12件 13至16件 17件及 以上 顧客數(shù)(人) x 30 25 y 10 結算時間 (分鐘/人) 1 1.5 2 2.5 3 已知這100位顧客中一次購物量超過8件的顧客占55%. (1)確定x,y的值,并估計顧客一次購物的結算時間的平均值; (2)求一位顧客一次購物的結算時間
14、不超過2分鐘的概率.(將頻率視為概率). 【導學號:62172299】 [解] (1)由題意,得 解得 該超市所有顧客一次性購物的結算時間組成一個總體,100位顧客一次購物的結算時間視為總體的一個容量為100的簡單隨機抽樣,顧客一次購物的結算時間的平均值可用樣本平均數(shù)估計. 又==1.9, ∴估計顧客一次購物的結算時間的平均值為1.9分鐘. (2)設B,C分別表示事件“一位顧客一次購物的結算時間分別為2.5分鐘、3分鐘”.設A表示事件“一位顧客一次購物的結算時間不超過2分鐘的概率.” 將頻率視為概率,得P(B)==, P(C)==. ∵B,C互斥,且=B+C, ∴P()
15、=P(B+C)=P(B)+P(C)=+=, 因此P(A)=1-P()=1-=, ∴一位顧客一次購物結算時間不超過2分鐘的概率為0.7. [規(guī)律方法] 1.(1)求解本題的關鍵是正確判斷各事件的關系,以及把所求事件用已知概率的事件表示出來. (2)結算時間不超過2分鐘的事件,包括結算時間為2分鐘的情形,否則會計算錯誤. 2.求復雜的互斥事件的概率一般有兩種方法:一是直接求解法,將所求事件的概率分解為一些彼此互斥的事件的概率再求和;二是間接法,先求該事件的對立事件的概率,再由P(A)=1-P()求解.當題目涉及“至多”“至少”型問題,多考慮間接法. [變式訓練3] 某商場有獎銷售中
16、,購滿100元商品得1張獎券,多購多得.1 000張獎券為一個開獎單位,設特等獎1個,一等獎10個,二等獎50個.設1張獎券中特等獎、一等獎、二等獎的事件分別為A,B,C,求: (1)P(A),P(B),P(C); (2)1張獎券的中獎概率; (3)1張獎券不中特等獎且不中一等獎的概率. [解] (1)P(A)=, P(B)==, P(C)==. 故事件A,B,C的概率分別為,,. (2)1張獎券中獎包含中特等獎、一等獎、二等獎.設“1張獎券中獎”這個事件為M,則M=A+B+C. ∵A,B,C兩兩互斥, ∴P(M)=P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C) ==,
17、 故1張獎券的中獎概率約為. (3)設“1張獎券不中特等獎且不中一等獎”為事件N,則事件N與“1張獎券中特等獎或中一等獎”為對立事件, ∴P(N)=1-P(A+B)=1-=, 故1張獎券不中特等獎且不中一等獎的概率為. [思想與方法] 1.對于給定的隨機事件A,由于事件A發(fā)生的頻率fn(A)隨著試驗次數(shù)的增加穩(wěn)定于概率P(A),因此可以用頻率fn(A)來估計概率P(A). 2.對立事件不僅兩個事件不能同時發(fā)生,而且二者必有一個發(fā)生. 3.求復雜的互斥事件的概率一般有兩種方法: (1)直接法:將所求事件的概率分解為一些彼此互斥的事件的概率的和,運用互斥事件的求和公式計算.
18、(2)間接法:先求此事件的對立事件的概率,再用公式P(A)=1-P(),即運用逆向思維(正難則反). [易錯與防范] 1.易將概率與頻率混淆,頻率隨著試驗次數(shù)變化而變化,而概率是一個常數(shù). 2.正確認識互斥事件與對立事件的關系:對立事件是特殊的互斥事件,但互斥事件不一定是對立事件,“互斥”是“對立”的必要不充分條件. 3.需準確理解題意,特別留心“至多……”“至少……”“不少于……”等語句的含義. 課時分層訓練(五十四) A組 基礎達標 (建議用時:30分鐘) 一、填空題 1.有一個游戲,其規(guī)則是甲、乙、丙、丁四個人從同一地點隨機地向東、南、西、北四個方向前進,每人一個方向.
19、事件“甲向南”與事件“乙向南”是________事件. 互斥 [由于每人一個方向,故“甲向南”意味著“乙向南”是不可能的,故是互斥事件.] 2.從一箱產(chǎn)品中隨機地抽取一件,設事件A={抽到一等品},事件B={抽到二等品},事件C={抽到三等品},且已知P(A)=0.65,P(B)=0.2,P(C)=0.1,則事件“抽到的產(chǎn)品不是一等品”的概率為________. 0.35 [∵事件A={抽到一等品},且P(A)=0.65, ∴事件“抽到的產(chǎn)品不是一等品”的概率為P=1-P(A)=1-0.65=0.35.] 3.給出下列三個命題,其中正確命題有________個. ①有一大批產(chǎn)品,已
20、知次品率為10%,從中任取100件,必有10件是次品;②做7次拋硬幣的試驗,結果3次出現(xiàn)正面,因此正面出現(xiàn)的概率是;③隨機事件發(fā)生的頻率就是這個隨機事件發(fā)生的概率. 0 [①錯,不一定是10件次品;②錯,是頻率而非概率;③錯,頻率不等于概率,這是兩個不同的概念.] 4.已知某運動員每次投籃命中的概率都為40%,現(xiàn)采用隨機模擬的方法估計該運動員三次投籃恰有兩次命中的概率:先由計算器產(chǎn)生0到9之間取整數(shù)值的隨機數(shù),指定1,2,3,4表示命中,5,6,7,8,9,0表示不命中;再以每三個隨機數(shù)為一組,代表三次投籃的結果. 經(jīng)隨機模擬產(chǎn)生了如下20組隨機數(shù): 907 966 191 925 2
21、71 932 812 458 569 683 431 257 393 027 556 488 730 113 537 989 據(jù)此估計,該運動員三次投籃恰有兩次命中的概率為________. 【導學號:62172300】 [20組隨機數(shù)中,恰有兩次命中的有5組,因此該運動員三次投籃恰有兩次命中的概率為P==.] 5.(2017·云南昆明3月月考)中國乒乓球隊中的甲、乙兩名隊員參加奧運會乒乓球女子單打比賽,甲奪得冠軍的概率為,乙奪得冠軍的概率為,那么中國隊奪得女子乒乓球單打冠軍的概率為________. [由于事件“中國隊奪得女子乒乓球單打冠軍”包括事件“甲奪得冠軍”和“乙奪
22、得冠軍”,但這兩個事件不可能同時發(fā)生,即彼此互斥,所以可按互斥事件概率的加法公式進行計算,即中國隊奪得女子乒乓球單打冠軍的概率為+=.] 6.某袋中有編號為1,2,3,4,5,6的6個球(小球除編號外完全相同),甲先從袋中摸出一個球,記下編號后放回,乙再從袋中摸出一個球,記下編號,則甲、乙兩人所摸出球的編號不同的概率是________. [設a,b分別為甲、乙摸出球的編號.由題意,摸球試驗共有n=6×6=36種不同結果,滿足a=b的基本事件共有6種, 所以摸出編號不同的概率P=1-=.] 7.如圖54-1所示的莖葉圖表示的是甲、乙兩人在5次綜合測評中的成績,其中一個數(shù)字被污損,則甲的
23、平均成績超過乙的平均成績的概率是________. 【導學號:62172301】 圖54-1 [設被污損的數(shù)字為x,則 甲=(88+89+90+91+92)=90, 乙=(83+83+87+99+90+x), 若甲=乙,則x=8. 若甲>乙,則x可以為0,1,2,3,4,5,6,7, 故P==.] 8.拋擲一枚均勻的正方體骰子(各面分別標有數(shù)字1,2,3,4,5,6),事件A表示“朝上一面的數(shù)是奇數(shù)”,事件B表示“朝上一面的數(shù)不超過2”,則P(A+B)=________. [將事件A+B分為:事件C“朝上一面的數(shù)為1,2”與事件D“朝上一面的數(shù)為3,5”. 則C
24、,D互斥, 且P(C)=,P(D)=, ∴P(A+B)=P(C+D)=P(C)+P(D)=.] 9.在一次隨機試驗中,彼此互斥的事件A,B,C,D的概率分別是0.2,0.2,0.3,0.3,則下列說法正確的是________. ①A+B與C是互斥事件,也是對立事件; ②B+C與D是互斥事件,也是對立事件; ③A+C與B+D是互斥事件,但不是對立事件; ④A與B+C+D是互斥事件,也是對立事件. ④ [由于A,B,C,D彼此互斥,且A+B+C+D是一個必然事件,故其事件的關系可由如圖所示的Venn圖表示,由圖可知,任何一個事件與其余3個事件的和事件必然是對立事件,任何兩個事件的和
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