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2017-2018學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第三章 概率 第1節(jié) 第3課時 概率的基本性質(zhì)教學(xué)案 新人教A版必修3

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1、 第3課時 概率的基本性質(zhì) [核心必知] 1.預(yù)習(xí)教材,問題導(dǎo)入 根據(jù)以下提綱,預(yù)習(xí)教材P119~P121,回答下列問題. 在擲骰子試驗中,定義如下事件: C1={出現(xiàn)1點};C2={出現(xiàn)2點};C3={出現(xiàn)3點};C4={出現(xiàn)4點};C5={出現(xiàn)5點};C6={出現(xiàn)6點};D1={出現(xiàn)點數(shù)不大于1};D2={出現(xiàn)點數(shù)不大于3};D3={出現(xiàn)點數(shù)不大于5};E={出現(xiàn)的點數(shù)小于7},F(xiàn)={出現(xiàn)的點數(shù)大于6},G={出現(xiàn)的點數(shù)為偶數(shù)},H={出現(xiàn)的點數(shù)為奇數(shù)}. (1)事件C1 與事件H間有什么關(guān)系? 提示:事件H包含事件C1. (2)事件C1 與事件D1 間有什么關(guān)系?

2、 提示:事件C1_與事件D1_相等. (3)事件C1 與事件C2 的并事件是什么? 提示:事件C1∪C2_表示出現(xiàn)1點或2點,即C1∪C2={出現(xiàn)1點或2點}. (4)事件D2 與G 及事件C2 間有什么關(guān)系? 提示:D2∩G=C2. (5)事件C1 與事件C2 間有什么關(guān)系? 提示:這兩個事件為互斥事件. (6)事件E與事件F間有什么關(guān)系? 提示:這兩個事件為對立事件. 2.歸納總結(jié),核心必記 (1)事件的關(guān)系 ①包含關(guān)系:一般地,對于事件A與事件B,如果事件A發(fā)生,則事件B一定發(fā)生,這時稱事件B包含事件A(或稱事件A包含于事件B),記作B?A(或A?B).不可能事件記

3、作?,任何事件都包含不可能事件. ②相等關(guān)系:一般地,若B?A,且A?B,那么稱事件A與事件B相等,記作A=B. (2)事件的運算 ①并事件:若某事件C發(fā)生當(dāng)且僅當(dāng)事件A發(fā)生或事件B發(fā)生,則稱此事件C為事件A與事件B的并事件(或和事件),記作C=A∪B(或C=A+B). ②交事件:若某事件C發(fā)生當(dāng)且僅當(dāng)事件A發(fā)生且事件B發(fā)生,則稱此事件C為事件A與事件B的交事件(或積事件),記作C=A∩B(或C=AB). (3)概率的性質(zhì) ①范圍:任何事件的概率P(A)∈[0,1]. ②必然事件的概率:必然事件的概率P(A)=1. ③不可能事件的概率:不可能事件的概率P(A)=0. ④概率加

4、法公式:如果事件A與事件B互斥,則有P(A∪B)=P(A)+P(B). ⑤對立事件的概率:若事件A與事件B互為對立事件,那么A∪B為必然事件,則有P(A∪B)=P(A)+P(B)=1,即P(A)=1-P(B). [問題思考] (1)在擲骰子的試驗中,事件A={出現(xiàn)的點數(shù)為1},事件B={出現(xiàn)的點數(shù)為奇數(shù)},A與B應(yīng)有怎樣的關(guān)系? 提示:A?B. (2)在同一試驗中,對任意兩個事件A、B,P(A∪B)=P(A)+P(B)一定成立嗎? 提示:不一定,只有A與B互斥時,P(A∪B)=P(A)+P(B)才一定成立. (3)若P(A)+P(B)=1,則事件A與事件B是否一定對立?試舉例說明

5、. 提示:事件A與事件B不一定對立.例如:擲一枚均勻的骰子,記事件A為出現(xiàn)偶數(shù)點,事件B為出現(xiàn)1點或2點或3點,則P(A)+P(B)=+=1.當(dāng)出現(xiàn)2點時,事件A與事件B同時發(fā)生,所以事件A與事件B不互斥,顯然也不對立. [課前反思] 通過以上預(yù)習(xí),必須掌握的幾個知識點: (1)事件的關(guān)系:  ; (2)事件的運算:  ; (3)概率的性質(zhì): 

6、 ??; (4)互斥、對立事件的概率:   . 在五一勞動節(jié)小長假中,某商場舉辦抽獎促銷活動,根據(jù)顧客購物金額多少共設(shè)10個獎項,規(guī)定每人僅限抽獎一次. [思考1] 某位顧客抽獎一次能否同時抽到一等獎和二等獎? 提示:不能同時抽到. [思考2] 抽到的各獎次間是互斥事件還是對立事件? 提示:是互斥事件而不是對立事件. [思考3] 怎樣認(rèn)識互斥事件和對立事件? 名師指津:1.互斥事件與對立事件的區(qū)別與聯(lián)系 (1)區(qū)別:兩個事件A與B是互斥事件,包括如下三種情況:①若事

7、件A發(fā)生,則事件B就不發(fā)生;②若事件B發(fā)生,則事件A就不發(fā)生;③事件A,B都不發(fā)生. 而兩個事件A,B是對立事件,僅有前兩種情況,因此事件A與B是對立事件,則A∪B是必然事件,但若A與B是互斥事件,則不一定是必然事件,亦即事件A的對立事件只有一個,而事件A的互斥事件可以有多個. (2)聯(lián)系:互斥事件和對立事件在一次試驗中都不可能同時發(fā)生,而事件對立是互斥的特殊情況,即對立必互斥,但互斥不一定對立. 2.從集合的角度理解互斥事件與對立事件 (1)幾個事件彼此互斥,是指由各個事件所含的結(jié)果組成的集合的交集為空集. (2)事件A的對立事件所含的結(jié)果組成的集合,是全集中由事件A所含的結(jié)果組成

8、的集合的補集. 講一講 1.某小組有3名男生和2名女生,從中任選2名同學(xué)參加演講比賽,判斷下列每對事件是不是互斥事件,如果是,再判別它們是不是對立事件. (1)恰有1名男生與恰有2名男生; (2)至少有1名男生與全是男生; (3)至少有1名男生與全是女生; (4)至少有1名男生與至少有1名女生. [嘗試解答] 判別兩個事件是否互斥,就要考察它們是否能同時發(fā)生;判別兩個互斥事件是否對立,就要考察它們是否必有一個發(fā)生. (1)因為“恰有1名男生”與“恰有2名男生”不可能同時發(fā)生,所以它們是互斥事件;當(dāng)恰有2名女生時它們都不發(fā)生,所以它們不是對立事件. (2)因為恰有2名男生時“

9、至少有1名男生”與“全是男生”同時發(fā)生,所以它們不是互斥事件. (3)因為“至少有1名男生”與“全是女生”不可能同時發(fā)生,所以它們互斥;由于它們必有一個發(fā)生,所以它們對立. (4)由于選出的是1名男生1名女生時“至少有1名男生”與“至少有1名女生”同時發(fā)生,所以它們不是互斥事件. (1)判斷事件是否互斥的兩步驟 第一步,確定每個事件包含的結(jié)果; 第二步,確定是否有一個結(jié)果發(fā)生會意味著兩個事件都發(fā)生,若是,則兩個事件不互斥,否則就是互斥的. (2)判斷事件對立的兩步驟 第一步,判斷是互斥事件; 第二步,確定兩個事件必然有一個發(fā)生,否則只有互斥,但不對立. 練一練 1.

10、一個射手進行一次射擊,有下面四個事件:事件A:命中環(huán)數(shù)大于8;事件B:命中環(huán)數(shù)小于5;事件C:命中環(huán)數(shù)大于4;事件D:命中環(huán)數(shù)不大于6.則(  ) A.A與D是互斥事件   B.C與D是對立事件 C.B與D是互斥事件 D.以上都不對 解析:選A 由互斥事件、對立事件的定義可判斷A正確.故選A. 對空中飛行的飛機連續(xù)射擊兩次,每次發(fā)射一枚炮彈,設(shè)A={兩次都擊中飛機},B={兩次都沒擊中飛機},C={恰有一彈擊中飛機},D={至少有一彈擊中飛機}. [思考1] 若事件A發(fā)生,則事件D發(fā)生嗎?它們是什么關(guān)系? 提示:若事件A發(fā)生則事件D一定發(fā)生,它們是包含關(guān)系. [思考

11、2] 事件B和事件D能同時發(fā)生嗎? 提示:不能同時發(fā)生. [思考3] 事件D與事件A,C間有什么關(guān)系? 名師指津:A∪C=D,即“至少有一彈擊中”包含兩種情況:一種是恰有一彈擊中,一種是兩彈都擊中. 講一講 2.在投擲骰子試驗中,根據(jù)向上的點數(shù)可以定義許多事件,如:A={出現(xiàn)1點},B={出現(xiàn)3點或4點},C={出現(xiàn)的點數(shù)是奇數(shù)},D={出現(xiàn)的點數(shù)是偶數(shù)}. (1)說明以上4個事件的關(guān)系; (2)求兩兩運算的結(jié)果. [嘗試解答] 在投擲骰子的試驗中,根據(jù)向上出現(xiàn)的點數(shù)有6種基本事件,記作Ai={出現(xiàn)的點數(shù)為i}(其中i=1,2,…,6).則A=A1,B=A3∪A4,C=A1∪

12、A3∪A5,D=A2∪A4∪A6. (1)事件A與事件B互斥,但不對立,事件A包含于事件C,事件A與D互斥,但不對立;事件B與C不是互斥事件,事件B與D也不是互斥事件;事件C與D是互斥事件,也是對立事件. (2)A∩B=?,A∩C=A,A∩D=?. A∪B=A1∪A3∪A4={出現(xiàn)點數(shù)1或3或4}, A∪C=C={出現(xiàn)點數(shù)1或3或5}, A∪D=A1∪A2∪A4∪A6={出現(xiàn)點數(shù)1或2或4或6}. B∩C=A3={出現(xiàn)點數(shù)3}, B∩D=A4={出現(xiàn)點數(shù)4}. 事件間運算的方法 (1)利用事件間運算的定義.列出同一條件下的試驗所有可能出現(xiàn)的結(jié)果,分析并利用這些結(jié)果進行事件

13、間的運算. (2)利用Venn圖.借助集合間運算的思想,分析同一條件下的試驗所有可能出現(xiàn)的結(jié)果,把這些結(jié)果在圖中列出,進行運算. 練一練 2.盒子里有6個紅球,4個白球,現(xiàn)從中任取三個球,設(shè)事件A={3個球中有1個紅球,2個白球},事件B={3個球中有2個紅球,1個白球},事件C={3個球中至少有1個紅球},事件D={3個球中既有紅球又有白球}. 問(1)事件D與A、B是什么樣的運算關(guān)系? (2)事件C與A的交事件是什么事件? 解:(1)對于事件D,可能的結(jié)果為1個紅球2個白球,或2個紅球1個白球,故D=A∪B. (2)對于事件C,可能的結(jié)果為1個紅球2個白球,2個紅球1個白球

14、,三個均為紅球,故C∩A=A. 講一講 3.一名射擊運動員在一次射擊中射中10環(huán)、9環(huán)、8環(huán),7環(huán),7環(huán)以下的概率分別為0.24,0.28,0.19,0.16,0.13.計算這名射擊運動員在一次射擊中: (1)射中10環(huán)或9環(huán)的概率; (2)至少射中7環(huán)的概率; (3)射中環(huán)數(shù)小于8環(huán)的概率. [思路點撥] 先判斷所求事件與已知事件的關(guān)系,然后選擇公式求解. [嘗試解答] 設(shè)“射中10環(huán)”“射中9環(huán)”“射中8環(huán)”“射中7環(huán)”“射中7環(huán)以下”的事件分別為A,B,C,D,E,可知它們彼此之間互斥,且P(A)=0.24,P(B)=0.28,P(C)=0.19,P(D)=0.16,

15、P(E)=0.13. (1)P(射中10環(huán)或9環(huán))=P(A∪B)=P(A)+P(B)=0.24+0.28=0.52,所以射中10環(huán)或9環(huán)的概率為0.52. (2)事件“至少射中7環(huán)”與事件E“射中7環(huán)以下”是對立事件,則P(至少射中7環(huán))=1-P(E)=1-0.13=0.87. 所以至少射中7環(huán)的概率為0.87. (3)事件“射中環(huán)數(shù)小于8環(huán)”包含事件D“射中7環(huán)”與事件E“射中7環(huán)以下”兩個事件, 則P(射中環(huán)數(shù)小于8環(huán))=P(D∪E)=P(D)+P(E)=0.16+0.13=0.29. (1)運用概率加法公式解題的步驟 ①確定諸事件彼此互斥; ②先求諸事件分別發(fā)生的概

16、率,再求其和. (2)求復(fù)雜事件的概率通常有兩種方法 一是將所求事件轉(zhuǎn)化成彼此互斥的事件的并; 二是先求對立事件的概率,進而再求所求事件的概率. 練一練 3.(2016·洛陽模擬)經(jīng)統(tǒng)計,在某儲蓄所一個營業(yè)窗口等候的人數(shù)及相應(yīng)的概率如下: 排隊人數(shù) 0 1 2 3 4 5人及5人以上 概率 0.1 0.16 0.3 0.3 0.1 0.04 求:(1)至多2人排隊等候的概率是多少? (2)至少3人排隊等候的概率是多少? 解:記“無人排隊等候”為事件A,“1人排隊等候”為事件B,“2人排隊等候”為事件C,“3人排隊等候”為事件D,“4人排隊等候”為事

17、件E,“5人及5人以上排隊等候”為事件F,則事件A、B、C、D、E、F互斥. (1)記“至多2人排隊等候”為事件G,則G=A∪B∪C, 所以P(G)=P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C) =0.1+0.16+0.3=0.56. (2)法一:記“至少3人排隊等候”為事件H,則H=D∪E∪F, 所以P(H)=P(D∪E∪F)=P(D)+P(E)+P(F)=0.3+0.1+0.04=0.44. 法二:記“至少3人排隊等候”為事件H,則其對立事件為事件G, 所以P(H)=1-P(G)=0.44. ——————————————[課堂歸納·感悟提升]———————————————

18、 1.本節(jié)課的重點是了解事件間的包含關(guān)系和相等關(guān)系,理解互斥事件和對立事件的概念及關(guān)系,難點是了解并利用兩個互斥事件的概率加法公式解題. 2.本節(jié)課要掌握以下幾方面的規(guī)律方法 (1)判斷兩事件互斥、對立的兩個步驟,見講1. (2)事件間運算的方法,見講2. (3)用概率加法公式解題的步驟及求復(fù)雜事件概率的兩種方法,見講3. 3.本節(jié)課的易錯點有兩個: (1)混淆互斥、對立事件概念致錯,如講1; (2)分不清事件間的關(guān)系而錯用公式導(dǎo)致解題失誤,如講3. 課下能力提升(十七) [學(xué)業(yè)水平達標(biāo)練] 題組1 互斥事件與對立事件 1.(2016·大同高一檢測)給出以下結(jié)論:①

19、互斥事件一定對立.②對立事件一定互斥. ③互斥事件不一定對立.④事件A與B的和事件的概率一定大于事件A的概率.⑤事件A與B互斥,則有P(A)=1-P(B).其中正確命題的個數(shù)為(  ) A.0個 B.1個 C.2個 D.3個 解析:選C 對立必互斥,互斥不一定對立,∴②③正確,①錯;又當(dāng)A∪B=A時,P(A∪B)=P(A),∴④錯;只有A與B為對立事件時,才有P(A)=1-P(B),∴⑤錯. 2.從1,2,…,9中任取兩數(shù),①恰有一個偶數(shù)和恰有一個奇數(shù);②至少有一個奇數(shù)和兩個數(shù)都是奇數(shù);③至少有一個奇數(shù)和兩個都是偶數(shù);④至少有一個奇數(shù)和至少有一個偶數(shù).在上述事件中,是對立事件的是

20、(  ) A.① B.②④ C.③ D.①③ 解析:選C 從1,2,…,9中任取兩數(shù),有以下三種情況:(1)兩個奇數(shù);(2)兩個偶數(shù);(3)一個奇數(shù)和一個偶數(shù).至少有一個奇數(shù)是(1)和(3),其對立事件顯然是(2).故選C. 3.?dāng)S一枚骰子,記A為事件“落地時向上的數(shù)是奇數(shù)”,B為事件“落地時向上的數(shù)是偶數(shù)”,C為事件“落地時向上的數(shù)是3的倍數(shù)”.其中是互斥事件的是________,是對立事件的是________. 解析:A,B既是互斥事件,也是對立事件. 答案:A,B A,B 題組2 事件的運算 4.給出事件A與B的關(guān)系示意圖,如圖所示,則(  ) A.A?B

21、 B.A?B C.A與B互斥 D.A與B互為對立事件 解析:選C 由互斥事件的定義可知C正確. 5.(2016·臺州高一檢測)擲一枚骰子,“向上的點數(shù)是1或2”為事件A,“向上的點數(shù)是2或3”為事件B,則(  ) A.A?B B.A=B C.A+B表示向上的點數(shù)是1或2或3 D.AB表示向上的點數(shù)是1或2或3 解析:選C 設(shè)A={1,2},B={2,3},A∩B={2},A∪B={1,2,3},∴A+B表示向上的點數(shù)為1或2或3. 題組3 用互斥、對立事件求概率 6.若A、B是互斥事件,則(  ) A.P(A∪B)<1 B.P(A∪B)=1 C.P(A

22、∪B)>1 D.P(A∪B)≤1 解析:選D ∵A,B互斥,∴P(A∪B)=P(A)+P(B)≤1.(當(dāng)A、B對立時,P(A∪B)=1). 7.某射手在一次射擊中,射中10環(huán)、9環(huán)、8環(huán)的概率分別為0.2、0.3、0.1,則此射手在一次射擊中不超過8環(huán)的概率為(  ) A.0.5 B.0.3 C.0.6 D.0.9 解析:選A 此射手在一次射擊中不超過8環(huán)的概率為1-0.2-0.3=0.5.故選A. 8.市場上供應(yīng)的燈泡中,甲廠產(chǎn)品占70%,乙廠占30%,甲廠產(chǎn)品的合格率是95%,乙廠的合格率是80%,則從市場上買到一個是甲廠生產(chǎn)的合格燈泡的概率是(  ) A.0.665

23、 B.0.56 C.0.24 D.0.285 解析:選A 由題意知本題是一個相互獨立事件同時發(fā)生的概率,∵甲廠產(chǎn)品占70%,甲廠產(chǎn)品的合格率是95%,∴從市場上買到一個甲廠生產(chǎn)的合格燈泡的概率是0.7×0.95=0.665,故選A. 9.盒子里裝有6個紅球,4個白球,從中任取3個球.設(shè)事件A表示“3個球中有1個紅球,2個白球”,事件B表示“3個球中有2個紅球,1個白球”.已知P(A)=,P(B)=,求“3個球中既有紅球又有白球”的概率. 解:記事件C為“3個球中既有紅球又有白球”,則它包含事件A“3個球中有1個紅球,2個白球”和事件B“3個球中有2個紅球,1個白球”,而且事件A與事件

24、B是互斥的,所以P(C)=P(A∪B)=P(A)+P(B)=+=. 10.在數(shù)學(xué)考試中,小明的成績在90分以上的概率是0.18,在80分~89分的概率是0.51,在70分~79分的概率是0.15,在60分~69分的概率是0.09,在60分以下的概率是0.07,計算: (1)小明在數(shù)學(xué)考試中取得80分以上成績的概率; (2)小明考試及格的概率. 解:記小明的成績“在90分以上”“在80分~89分”“在70分~79分”“在60分~69分”為事件A,B,C,D,這四個事件彼此互斥. (1)小明成績在80分以上的概率是P(A∪B)=P(A)+P(B)=0.18+0.51=0.69. (2)

25、法一:小明及格的概率是P(A∪B∪C∪D)=P(A)+P(B)+P(C)+P(D)=0.18+0.51+0.15+0.09=0.93. 法二:小明不及格的概率為0.07,則小明及格的概率為1-0.07=0.93. [能力提升綜合練] 1.從裝有2個紅球和2個白球的口袋內(nèi)任取2個球,那么互斥而不對立的兩個事件是(  ) A.“至少有1個白球”和“都是紅球” B.“至少有1個白球”和“至多有1個紅球” C.“恰有1個白球”和“恰有2個白球” D.“至多有1個白球”和“都是紅球” 解析:選C 該試驗有三種結(jié)果:“恰有1個白球”、“恰有2個白球”、“沒有白球”,故“恰有1個白球”和“恰

26、有2個白球”是互斥事件但不是對立事件. 2.甲、乙兩人下棋,甲獲勝的概率為40%,甲不輸?shù)母怕蕿?0%,則甲、乙兩人下成和棋的概率為(  ) A.60% B.30% C.10% D.50% 解析:選D 設(shè)A={甲獲勝},B={甲不輸},C={甲、乙和棋},則A、C互斥,且B=A∪C,故P(B)=P(A∪C)=P(A)+P(C),即P(C)=P(B)-P(A)=50%. 3.現(xiàn)有語文、數(shù)學(xué)、英語、物理和化學(xué)共5本書,從中任取1本,取出的是理科書的概率為(  ) A. B. C. D. 解析:選C 記取到語文、數(shù)學(xué)、英語、物理、化學(xué)書分別為事件A、B、C、D、E,則A、B、

27、C、D、E互斥,取到理科書的概率為事件B、D、E概率的和.∴P(B∪D∪E)=P(B)+P(D)+P(E)=++=. 4.對一批產(chǎn)品的長度(單位:毫米)進行抽樣檢測,如圖為檢測結(jié)果的頻率分布直方圖.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品長度在區(qū)間[20,25)上的為一等品,在區(qū)間[15,20)和區(qū)間[25,30)上的為二等品,在區(qū)間[10,15)和[30,35)上的為三等品.用頻率估計概率,現(xiàn)從該批產(chǎn)品中隨機抽取一件,則其為二等品的概率為(  ) A.0.09 B.0.20 C.0.25 D.0.45 解析:選D 由圖可知抽得一等品的概率為0.3,抽得三等品的概率為0.25,則抽得二等品的概率為1-0

28、.3-0.25=0.45. 5.(2016·合肥高一檢測)為維護世界經(jīng)濟秩序,我國在亞洲經(jīng)濟論壇期間積極倡導(dǎo)反對地方貿(mào)易保護主義,并承諾包括汽車在內(nèi)的進口商品將最多在5年內(nèi)把關(guān)稅全部降低到世貿(mào)組織所要求的水平,其中21%的進口商品恰好5年關(guān)稅達到要求,18%的進口商品恰好4年關(guān)稅達到要求,其余進口商品將在3年或3年內(nèi)達到要求,則包括汽車在內(nèi)的進口商品不超過4年的時間關(guān)稅達到要求的概率為________. 解析:設(shè)“包括汽車在內(nèi)的進口商品恰好4年關(guān)稅達到要求”為事件A,“不到4年達到要求”為事件B,則“包括汽車在內(nèi)的進口商品在不超過4年的時間關(guān)稅達到要求”是事件A∪B,而A,B互斥, ∴P

29、(A∪B)=P(A)+P(B)=0.18+(1-0.21-0.18)=0.79. 答案:0.79 6.同時擲兩枚骰子,既不出現(xiàn)5點也不出現(xiàn)6點的概率為,則5點或6點至少出現(xiàn)一個的概率是________. 解析:記既不出現(xiàn)5點也不出現(xiàn)6點的事件為A,則P(A)=,5點或6點至少有一個的事件為B. 因A∩B=?,A∪B為必然事件,所以A與B是對立事件,則P(B)=1-P(A)=1-=. 故5點或6點至少有一個出現(xiàn)的概率為. 答案: 7.袋中有12個小球,分別為紅球、黑球、黃球、綠球,從中任取一球,得到紅球的概率是,得到黑球或黃球的概率是,得到黃球或綠球的概率是,試求得到黑球、黃球、綠球的概率各是多少? 解:從袋中任取一球,記事件“摸到紅球”“摸到黑球”“摸到黃球”“摸到綠球”分別為A、B、C、D,則有 P(B∪C)=P(B)+P(C)=; P(C∪D)=P(C)+P(D)=; P(B∪C∪D)=P(B)+P(C)+P(D)=1-P(A)=1-=. 解得P(B)=,P(C)=,P(D)=. 所以得到黑球、黃球、綠球的概率各是,,. 11

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