3.1.1 随机事件的概率
课标
解读
1.了解事件的分类及随机事件发生的不确定性和其概率的稳定性.(难点)
2.理解频率与概率的联系与区别.(重点)
3.能初步举出重复试验的结果.
1.理解·新课引入
知识点一
事件的概念及分类
[问题导思]
(1)在山顶上,抛一块石头,石头下落.
(2)在常温下,铁熔化.
(3)掷一枚硬币,出现正面向上.
问题:以上3个事件中,哪一个是确定会发生的?哪一个是确定不会发生的,哪一个是
有可能发生也有可能不发生的?
提示:(1)确定会发生;(2)确定不会发生;(3)可能发生也可能不发生.
事件
确定事件
不可能事件
在条件S下,一定不会发生的事件,叫做相对于条件S的不可能事
件
必然
事件
在条件S下,一定会发生的事件,叫做相对于条件S的必然事件
随机事件
在条件S下,可能发生也可能不发生的事件,叫做相对于条件S的随机事件
[化解疑难]
理解随机事件应注意的问题
(1)随机事件就是在条件S下,不能事先预测结果的事件.
(2)当条件S改变时,事件的性质也可能发生变化,因此在判断事件类型时,一定要明确前提条件S,它决定着事件的属性.例如,“常温常压下,水沸腾”是不可能事件,但“100℃常压下,水沸腾”就成为必然事件了.
知识点二
频数与频率
[问题导思]
抛掷一枚硬币100次,出现正面向上48次.
问题1:你能计算正面向上的频率吗?
提示:正面向上的频率为0.48.
问题2:掷一枚硬币一次,出现正面向上的概率为多少?
提示:掷一枚硬币一次,出现正面向上的概率为eq \f(1,2).
1.频数与频率
(1)前提:对于给定的随机事件A,在相同的条件S下重复n次试验,观察事件A是否出现.
(2)频数:指的是n次试验中事件A出现的次数nA.
频率:指的是事件A出现的比例fn(A)=eq \f(nA,n).
2.概率
(1)定义:对于给定的随机事件A,如果随着试验次数的增加,事件A发生的频率fn(A)稳定在某个常数上,把这个常数记作P(A),称为事件A的概率.
(2)范围:[0,1].
(3)意义:概率从数量上反映了随机事件发生的可能性的大小.
[化解疑难]
频率与概率的关系
名称
区别
联系
频率
本身是随机的,在试验之前无法确定,大多会随着试验次数的改变而改变.做同样次数的重复试验,得到的频率值也可能会不同
频率是概率的近似值,随着试验次数的增加,频率会越来越接近概率.在实际问题中,通常事件的概率是未知的,常用频率估计概率
概率
一个[0,1]的确定值,不随试验结果的改变而改变
2.突破·常考题型
题型一
事件的分类
[例1] 指出下列事件是必然事件、不可能事件还是随机事件:
(1)某人购买福利彩票一注,中奖500万元;
(2)三角形的内角和为180°;
(3)没有空气和水,人类可以生存下去;
(4)同时抛掷两枚硬币一次,都出现正面向上;
(5)从分别标有1,2,3,4的四张标签中任取一张,抽到1号标签;
(6)科学技术达到一定水平后,不需任何能量的“永动机”将会出现.
解 (1)购买一注彩票,可能中奖,也可能不中奖,所以是随机事件.
(2)所有三角形的内角和均为180°,所以是必然事件.
(3)空气和水是人类生存的必要条件,没有空气和水,人类无法生存,所以是不可能事件.
(4)同时抛掷两枚硬币一次,不一定都是正面向上,所以是随机事件.
(5)任意抽取,可能得到1,2,3,4号标签中的任一张,所以是随机事件.
(6)由能量守恒定律可知,不需任何能量的“永动机”不会出现,所以是不可能事件.
[类题通法]
对事件分类的两个关键点
(1)条件:在条件S下事件发生与否是与条件相对而言的,没有条件,无法判断事件是否发生;
(2)结果发生与否:有时结果较复杂,要准确理解结果包含的各种情况.
[活学活用]
指出下列事件是必然事件、不可能事件,还是随机事件.
(1)我国东南沿海某地明年将受到3次冷空气的侵袭.
(2)若a为实数,则|a|≥0.
(3)抛掷硬币10次,至少有一次正面向上.
(4)同一门炮向同一目标发射多枚炮弹,其中50%的炮弹击中目标.
(5)没有水分,种子发芽.
解 (1)我国东南沿海某地明年可能受到3次冷空气侵袭,也可能不是3次,是随机事件.
(2)对任意实数a,|a|≥0总成立,是必然事件.
(3)抛掷硬币10次,也可能全是反面向上,也可能有正面向上,是随机事件.
(4)同一门炮向同一目标发射,命中率可能是50%,也可能不是50%,是随机事件.
(5)没有水分,种子不可能发芽,是不可能事件.
题型二
试验及重复试验的结果的分析
[例2] 指出下列试验的条件和结果:
(1)某人射击一次,命中的环数;
(2)从装有大小相同但颜色不同的a,b,c,d这4个球的袋中,任取1个球;
(3)从装有大小相同但颜色不同的a,b,c,d这4个球的袋中,一次任取2个球.
解 (1)条件为射击一次;结果为命中的环数:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,共11种.
(2)条件为从袋中任取1个球;结果为:a,b,c,d,共4种.
(3)条件为从袋中任取2个球;若记(a,b)表示一次取出的2个球是a和b,则试验的全部结果为:(a,b),(a,c),(a,d),(b,c),(b,d),(c,d),共6种.
[类题通法]
分析试验结果的方法
(1)首先要准确理解试验的条件、结果等有关定义,并能使用它们判断一些事件,指出试验结果,这是后续学习求事件的概率的前提和基础.
(2)在写试验结果时,一般采用列举法写出,必须首先明确事件发生的条件,根据日常生活的经验,按一定的次序一一列举,才能保证没有重复,也没有遗漏.
[活学活用]
下列随机事件中,一次试验各指什么?它们各有几次试验?试验的可能结果有哪几种?
(1)一天中,从北京站开往合肥站的3列列车,全部正点到达;
(2)某人射击两次,一次中靶,一次未中靶.
解 (1)一列列车开出,就是一次试验,共有3次试验.试验的结果有“只有1列列车正点到达”“只有2列列车正点到达”“全部正点到达”“全部晚点到达”,共4种.
(2)射击一次,就是一次试验,共有2次试验.试验的结果有“两次中靶”“第一次中靶,第二次未中靶”“第一次未中靶,第二次中靶”“两次都未中靶”,共4种.
题型三
概率及其求法
[例3] 某公司在过去几年内使用了某种型号的灯管1 000支,该公司对这些灯管的使用寿
命(单位:时)进行了统计,统计结果如下表所示:
分组
[0,
900)
[900,
1 100)
[1100,
1300)
[1 300,
1 500)
[1 500,
1 700)
[1 700,
1 900)
[1 900,
+∞)
频数
48
121
208
223
193
165
42
频率
(1)将各组的频率填入表中;
(2)根据上述统计结果,估计灯管使用寿命不足1 500小时的概率.
解 估算法求概率
(1)频率依次是0.048,0.121,0.208,0.223,0.193,0.165,0.042.
(2)样本中使用寿命不足1 500小时的频数是45+121+208+223=600,
所以样本中使用寿命不足1 500小时的频率是eq \f(600,1 000)=0.6,即灯管使用寿命不足1 500
小时的概率约为0.6.
[类题通法]
估算法求概率
(1)用频率估计概率
①进行大量的随机试验,求得频数;
②由频率计算公式fn(A)=eq \f(nA,n)得频率;
③由频率与概率的关系估计概率.
(2)注意事项
试验次数n不能太小.只有当n很大时,频率才会呈现出规律性,即在某个常数附近摆
动,且这个常数就是概率.
[活学活用]
某射手在同一条件下进行射击,结果如下表所示:
射击次数n
10
20
50
100
200
500
击中靶心的次数m
8
19
44
92
178
455
击中靶心的频率eq \f(m,n)
(1)填写表中击中靶心的频