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1、
2022年高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第10章 概率學(xué)案 文 新人教版
一、隨機(jī)事件及其概率
1.事件的分類
2.頻率與概率
(1)在相同的條件下重復(fù)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(jī)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).
【拓展延伸】 頻率與概率的區(qū)別
頻率與概率有本質(zhì)的區(qū)別,不可混為一談.頻率隨著試驗次數(shù)的改變而變化,概率卻是一個常數(shù),它是頻率的科學(xué)抽象.當(dāng)試驗次數(shù)越來越多時,
2、頻率向概率靠近,只要次數(shù)足夠多,所得頻率就可以近似地當(dāng)作隨機(jī)事件的概率.
二、事件的關(guān)系與運(yùn)算
名稱
定義
符號表示
包含關(guān)系
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)
B?A
(或A?B)
相等關(guān)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)
某事件發(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)
某事件發(fā)生當(dāng)且僅當(dāng)事件A發(fā)生且事件B發(fā)生,則稱此事件為事件A與事件B的交事件(或積事件)
A∩B(或AB)
互斥
3、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
【拓展延伸】 1.并(和)事件的三層含義
①事件A發(fā)生,事件B不發(fā)生;②事件A不發(fā)生,事件B發(fā)生;③事件A,B都發(fā)生.即事件A,B至少有一個發(fā)生.
2.互斥事件的三種情形
①事件A發(fā)生且事件B不發(fā)生;②事件A不發(fā)生且事件B發(fā)生;③事件A與事件B都不發(fā)生.
三、概率的幾個基本性質(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.概率的加法公式:
4、
如果事件A與事件B互斥,則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,則P(A)=1-P(B).
【拓展延伸】 概率加法公式的推廣
1.當(dāng)一個事件包含多個結(jié)果時要用到概率加法公式的推廣,即P(A1∪A2∪…∪An)=P(A1)+P(A2)+…+P(An).
2.P()=1-P(A1∪A2∪…∪An)=1-P(A1)-P(A2)-…-P(An).
注意涉及的各事件要彼此互斥.
[基礎(chǔ)能力提升]
1.下列說法正確的是( )
①事件發(fā)生的頻率與概率是相同的;
②隨機(jī)事件和隨機(jī)試驗是一回事;
③在大量重復(fù)試驗中,概率是頻率的穩(wěn)定值;
5、
④兩個事件的和事件是指兩個事件至少有一個發(fā)生.
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
【解析】 由概率與頻率的關(guān)系可知①錯誤,③正確,因為隨機(jī)試驗與隨機(jī)事件不同,故②錯誤,所以選B.
【答案】 B
2.一個人做擲骰子(均勻的正方體形狀的骰子)游戲,在他連續(xù)擲5次都擲出奇數(shù)點(diǎn)朝上的情況下,擲第6次,奇數(shù)點(diǎn)朝上的概率是( )
A. B.
C. D.
【解析】 由于每次試驗出現(xiàn)哪個結(jié)果是等可能的,故擲第6次,奇數(shù)點(diǎn)朝上的概率為.
【答案】 A
3.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
6、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( )
A.① B.②
C.③ D.④
【解析】 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.
【答案】 B
4.從一箱產(chǎn)品中隨機(jī)地抽取一件,設(shè)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“抽到的不是一等品”的概率為( )
A.0.7 B.0.65
C.0.35 D.0.5
【解析】 “抽到的不是一等品”與事件A是對立事件,
7、
∴所求概率P=1-P(A)=0.35.
【答案】 C
1.一個技巧——從集合角度理解互斥和對立事件
從集合的角度看,幾個事件彼此互斥,是指由各個事件所含的結(jié)果組成的,集合彼此的交集為空集,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)果組成的集合的補(bǔ)集.
2.兩種方法——解決互斥事件的概率
(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(yùn)用互斥事件的求和公式計算.
(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()求解,即運(yùn)用逆向思維(正難則反).
(文)第二節(jié) 古典概型
[基礎(chǔ)知識深耕]
一、基本事件的特點(diǎn)
8、1.任何兩個基本事件是互斥的.
2.任何事件(除不可能事件)都可以表示成基本事件的和.
【方法技巧】 古典概型中基本事件的探求方法
(1)枚舉法:適合給定的基本事件個數(shù)較少且易一一列舉出的.
(2)樹狀圖法:適合于較為復(fù)雜的問題中的基本事件的探求,注意在確定基本事件時(x,y)可以看成是有序的,如(1,2)與(2,1)不同.有時也可以看成是無序的,如(1,2)(2,1)相同.
二、古典概型
1.定義
具有以下兩個特點(diǎn)的概率模型稱為古典概率模型,簡稱古典概型.
2.古典概型的概率公式
P(A)=.
【方法技巧】 巧用集合中的元素個數(shù)求古典概型的概率
從集合的角度去看待概
9、率,在一次試驗中,等可能出現(xiàn)的全部結(jié)果組成一個集合I,基本事件的個數(shù)n就是集合I的元素個數(shù),事件A是集合I的一個包含m個元素的子集.故P(A)==.
[基礎(chǔ)能力提升]
1.下面關(guān)于古典概型的說法正確的個數(shù)為( )
①我們所說的試驗都是古典概型;
②“在適宜條件下,種下一粒種子觀察它是否發(fā)芽”屬于古典概型,其基本事件是“發(fā)芽與不發(fā)芽”;
③擲一枚硬幣兩次,出現(xiàn)“兩個正面”“一正一反”“兩個反面”,這三個結(jié)果是等可能事件;
④從市場上出售的標(biāo)準(zhǔn)為500±5 g的袋裝食鹽中任取一袋,測其重量,屬于古典概型.
A.0 B.1 C.2 D.3
【解析】 依據(jù)“有限性和
10、等可能性”可知①②③④均錯誤.
【答案】 A
2.一個家庭有兩個小孩,則所有可能的基本事件有
( )
A.(男,女),(男,男),(女,女)
B.(男,女),(女,男)
C.(男,男),(男,女),(女,男),(女,女)
D.(男,男),(女,女)
【解析】 由基本事件的特點(diǎn)可知,該問題的所有可能基本事件為(男,男),(男,女),(女,男),(女,女).
【答案】 C
3.甲、乙、丙三名同學(xué)站成一排,甲站在中間的概率是( )
A. B. C. D.
【解析】 甲、乙、丙三名同學(xué)站成一排,有6個基本事件,其中甲站在中間的基本事件有2個,故所求概率為P==.
【答
11、案】 C
4.從1,2,3,4這四個數(shù)中一次隨機(jī)地取兩個數(shù),則其中一個數(shù)是另一個數(shù)的兩倍的概率是________.
【解析】 從1,2,3,4中隨機(jī)取兩個數(shù),不同的結(jié)果為{1,2},{1,3},{1,4},{2,3},{2,4},{3,4},共有6個基本事件.滿足一個數(shù)是另一個數(shù)兩倍的取法有{1,2},{2,4}共兩種,∴所求事件的概率P==.
【答案】
1.一個判斷標(biāo)準(zhǔn)——古典概型的判斷
試驗結(jié)果有限且等可能.
2.兩種常用方法——古典概型計數(shù)法
(1)列舉法;(2)樹狀圖法.
第三節(jié) 幾何概型
[基礎(chǔ)知識深耕]
一、幾何概型
1.定義
如果每個事件發(fā)生的概率只
12、與構(gòu)成該事件區(qū)域的長度(面積或體積)成比例,則稱這樣的概率模型為幾何概率模型,簡稱幾何概型.
2.特點(diǎn)
(1)無限性:試驗中所有可能出現(xiàn)的結(jié)果(基本事件)有無限多個;
(2)等可能性:每個試驗結(jié)果發(fā)生的可能性是均等的
【拓展延伸】 古典概型與幾何概型的異同點(diǎn)
幾何概型是與古典概型最為接近的一種概率模型,兩者的共同點(diǎn)是基本事件是等可能的,不同點(diǎn)是基本事件數(shù)一個是有限的,一個是無限的,基本事件可以抽象為點(diǎn).對于幾何概型,這些點(diǎn)盡管是無限的,但它們所占據(jù)的區(qū)域是有限的,根據(jù)等可能性,這個點(diǎn)落在區(qū)域的概率與該區(qū)域的幾何度量成正比,而與該區(qū)域的位置和形狀無關(guān).
二、幾何概型的概率公式
P
13、(A)=.
【拓展延伸】 在幾何概型中,如果A是隨機(jī)事件,
(1)若A是不可能事件,則P(A)=0肯定成立;如果隨機(jī)事件所在的區(qū)域是一個單點(diǎn),由于單點(diǎn)的長度、面積和體積都是0,則它出現(xiàn)的概率為0,顯然它不是不可能事件,因此由P(A)=0不能推出A是不可能事件.
(2)若A是必然事件,則P(A)=1肯定成立;如果一個隨機(jī)事件所在的區(qū)域是從全部區(qū)域中扣除一個單點(diǎn),則它出現(xiàn)的概率是1,但它不是必然事件,因此由P(A)=1不能推出A是必然事件.
[基礎(chǔ)能力提升]
1.下列說法正確的是( )
①在一個正方形區(qū)域內(nèi)任取一點(diǎn)的概率是零.
②幾何概型中,每一個基本事件就是從某個特定的幾何區(qū)域內(nèi)
14、隨機(jī)地取一點(diǎn),該區(qū)域中的每一點(diǎn)被取到的機(jī)會相等.
③在幾何概型定義中的區(qū)域可以是線段、平面圖形、立體圖形.
④隨機(jī)模擬方法是以事件發(fā)生的頻率估計概率.
A.①② B.②③
C.③④ D.①②③④
【解析】 由幾何概型的特征可知①②③④均正確.
【答案】 D
2.某路公共汽車每5分鐘發(fā)車一次,某乘客到乘車點(diǎn)的時刻是隨機(jī)的,則他候車時間不超過2分鐘的概率是( )
A. B. C. D.
【解析】 試驗的全部結(jié)果構(gòu)成的區(qū)域長度為5,所求事件的區(qū)域長度為2,故所求概率為P=.
【答案】 C
圖10-3-1
3.如圖10-3-1,矩形ABCD中,點(diǎn)E
15、為邊CD的中點(diǎn).若在矩形ABCD內(nèi)部隨機(jī)取一個點(diǎn)Q,則點(diǎn)Q取自△ABE內(nèi)部的概率等于( )
A. B.
C. D.
【解析】 “點(diǎn)Q取自△ABE內(nèi)部”記為事件M,由幾何概型得P(M)===.
【答案】 C
4.如圖10-3-2所示,矩形長為6,寬為4,在矩形內(nèi)隨機(jī)地撤300顆黃豆,數(shù)得落在橢圓外的黃豆數(shù)為96,以此試驗數(shù)據(jù)為依據(jù)可以估計橢圓的面積為________.
圖10-3-2
【解析】 由幾何概型得=,
即S橢圓=16.32.
【答案】 16.32
1.一個區(qū)別——古典概型同幾何概型的區(qū)別
區(qū)分古典概型和幾何概型最重要的是看基本事件的個數(shù)是有限個還是無限多個.
2.三種轉(zhuǎn)化——長度型、面積型及體積型幾何概型
(1)一般地,一個連續(xù)變量可建立與長度有關(guān)的幾何概型,只需把這個變量放在坐標(biāo)軸上即可;
(2)若一個隨機(jī)事件需要用兩個變量來描述,則可用這兩個變量的有序?qū)崝?shù)對來表示它的基本事件,然后利用平面直角坐標(biāo)系就能順利地建立與面積有關(guān)的幾何概型;
(3)若一個隨機(jī)事件需要用三個連續(xù)變量來描述,則可用這三個變量組成的有序數(shù)組來表示基本事件,利用空間直角坐標(biāo)系建立與體積有關(guān)的幾何概型.