
《第十章 概率 》 章末綜合 教學(xué)設(shè)計(jì) 一、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 核心知識(shí)歸納 1.頻率與概率 頻率是概率的近似值,是隨機(jī)的,隨著試驗(yàn)的不同而變化;概率是多次的試驗(yàn)中頻率的穩(wěn)定值,是一個(gè)常數(shù),不要用一次或少數(shù)次試驗(yàn)中的頻率來估計(jì)概率. 2.求較復(fù)雜概率的常用方法 (1)將所求事件轉(zhuǎn)化為彼此互斥的事件的和; (2)先求其對(duì)立事件的概率,然后再應(yīng)用公式P(A)=1-P(eq \o(A,\s\up6(-)))求解. 3.古典概型概率的計(jì)算 關(guān)鍵要分清樣本點(diǎn)的總數(shù)n與事件A包含的樣本點(diǎn)的個(gè)數(shù)k,再利用公式P(A)=eq \f(k,n)求解.有時(shí)需要用列舉法把樣本點(diǎn)一一列舉出來,在列舉時(shí)必須按某一順序做到不重不漏. 三、典型例題 1.隨機(jī)事件的概率 【例1】假設(shè)甲乙兩種品牌的同類產(chǎn)品在某地區(qū)市場(chǎng)上銷售量相等,為了解它們的使用壽命,現(xiàn)從這兩種品牌的產(chǎn)品中分別隨機(jī)抽取100個(gè)進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果統(tǒng)計(jì)如圖所示: (1)估計(jì)甲品牌產(chǎn)品壽命小于200小時(shí)的概率. (2)這兩種品牌產(chǎn)品中,某個(gè)產(chǎn)品已使用了200小時(shí),試估計(jì)該產(chǎn)品是甲品牌的概率. 解:(1)甲品牌產(chǎn)品壽命小于200小時(shí)的頻率為 QUOTE = QUOTE ,用頻率估計(jì)概率,所以甲品牌產(chǎn)品壽命小于200小時(shí)的概率為 QUOTE . (2)根據(jù)抽樣結(jié)果,壽命大于200小時(shí)的產(chǎn)品共有75+70=145(個(gè)),其中甲品牌產(chǎn)品是75個(gè),所以在樣本中,壽命大于200小時(shí)的產(chǎn)品是甲品牌的頻率是 QUOTE = QUOTE ,用頻率估計(jì)概率,所以已使用了200小時(shí)的該產(chǎn)品是甲品牌的概率為 QUOTE . 【類題通法】對(duì)于概率的定義應(yīng)注意以下幾點(diǎn) (1)求一個(gè)事件的概率的基本方法是通過大量的重復(fù)試驗(yàn). (2)只有當(dāng)頻率在某個(gè)常數(shù)附近擺動(dòng)時(shí),這個(gè)常數(shù)才叫做事件A的概率. (3)概率是頻率的穩(wěn)定值,而頻率是概率的近似值. (4)概率反映了隨機(jī)事件發(fā)生的可能性的大小. (5)必然事件的概率為1,不可能事件的概率為0,故0≤P(A)≤1. 【鞏固訓(xùn)練1】下表是某種油菜籽在相同條件下的發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果表,請(qǐng)完成表格并回答問題. (1)完成上面表格; (2)估計(jì)該油菜籽發(fā)芽的概率是多少? 解:(1)從左到右依次填入:1,0.8,0.9,0.857,0.892,0.897,0.898,0.897,0.896. (2)由于每批種子發(fā)芽的頻率穩(wěn)定在0.897附近,所以估計(jì)該油菜籽發(fā)芽的概率為0.897. 2. 概率的性質(zhì) 【例2】一個(gè)袋中裝有四個(gè)形狀大小完全相同的球,球的編號(hào)分別為1,2,3,4. (1)從袋中隨機(jī)取兩個(gè)球,求取出的球的編號(hào)之和不大于4的概率. (2)先從袋中隨機(jī)取一個(gè)球,該球的編號(hào)為m,將球放回袋中,然后再?gòu)拇须S機(jī)取一個(gè)球,該球的編號(hào)為n,求nP(A),所以丙獲得合格證書的可能性大. (2)設(shè)“三人考試后恰有兩人獲得合格證書”為事件D,則 P(D)=P(ABeq \o(C,\s\up6(-)))+P(Aeq \o(B,\s\up6(-))C)+P(eq \o(A,\s\up6(-))BC) =eq \f(2,5)×eq \f(1,2)×eq \f(4,9)+eq \f(2,5)×eq \f(1,2)×eq \f(5,9)+eq \f(3,5)×eq \f(1,2)×eq \f(5,9)=eq \f(11,30). 【類題通法】計(jì)算相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率的步驟 (1)先用字母表示出事件,再分析題中涉及的事件,把這些事件分為若干個(gè)彼此互斥的事件的和; (2)根據(jù)相互獨(dú)立事件的概率計(jì)算公式計(jì)算出這些彼此互斥的事件的概率; (3)根據(jù)互斥事件的概率加法公式求出結(jié)果. 【鞏固訓(xùn)練4】甲、乙兩人進(jìn)行跳繩比賽,規(guī)定:若甲贏一局,比賽結(jié)束,甲勝出;若乙贏兩局,比賽結(jié)束,乙勝出.已知在一局比賽中甲、乙兩人獲勝的概率分別為eq \f(2,5),eq \f(3,5),則甲勝出的概率為________. 解析:法一:甲勝的情況:①舉行一局比賽,甲勝出,比賽結(jié)束;②舉行兩局比賽,第一局乙勝、第二局甲勝.①②的概率分別為eq \f(2,5),eq \f(3,5)×eq \f(2,5),且這兩個(gè)事件是互斥的,所以甲勝出的概率為eq \f(2,5)+eq \f(3,5)×eq \f(2,5)=eq \f(16,25). 法二:因?yàn)楸荣愔挥屑讋俪龊鸵覄俪鰞蓚€(gè)結(jié)果,而乙勝出的情況只有一種,舉行兩局比賽都是乙勝,其概率為eq \f(3,5)×eq \f(3,5)=eq \f(9,25),所以甲勝出的概率為1-eq \f(9,25)=eq \f(16,25). 答案:eq \f(16,25) 5.概率與統(tǒng)計(jì)的綜合應(yīng)用 例5.某班同學(xué)利用國(guó)慶節(jié)進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐,對(duì)[25,55]歲的人群隨機(jī)抽取n人進(jìn)行了一次生活習(xí)慣是否符合低碳觀念的調(diào)查,若生活習(xí)慣符合低碳觀念的稱為“低碳族”,否則稱為“非低碳族”,得到如下表和各年齡段人數(shù)的頻率分布直方圖: (1)補(bǔ)全頻率分布直方圖并求n,a,p的值; (2)從年齡段在[40,50)的“低碳族”中采用樣本量按比例分配的分層抽樣法抽取6人參加戶外低碳體驗(yàn)活動(dòng),其中選取2人作為領(lǐng)隊(duì),求選取的2名領(lǐng)隊(duì)中恰有1人年齡在[40,45)歲的概率. 解:(1)第二組的頻率為1-(0.04+0.04+0.03+0.02+0.01)×5=0.3,所以高為eq \f(0.3,5)=0.06.頻率直方圖如下: 第一組的人數(shù)為eq \f(120,0.6)=200,頻率為0.04×5=0.2,所以n=eq \f(200,0.2)=1 000. 由題可知,第二組的頻率為0.3,所以第二組的人數(shù)為1 000×0.3=300,所以p=eq \f(195,300)=0.65.第四組的頻率為0.03×5=0.15,所以第四組的人數(shù)為1 000×0.15=150,所以a=150×0.4=60. (2)因?yàn)閇40,45)歲年齡段的“低碳族”與[45,50)歲年齡段的“低碳族”的比值為60:30=2:1, 所以采用樣本量按比例分配的分層抽樣法抽取6人,[40,45)歲中抽4人,[45,50)歲中抽2人. 設(shè)[40,45)歲中抽的4人為a,b,c,d,[45,50)歲中抽的2人為m,n,則選取2人作為領(lǐng)隊(duì)對(duì)應(yīng)的樣本空間={(a,b),(a,c),(a,d),(a,m),(a,n),(b,c),(b,d),(b,m),(b,n),(c,d),(c,m),(c,n),(d,m),(d,n),(m,n)},共有15個(gè)樣本點(diǎn);其中恰有1人年齡在[40,45)歲的有(a,m),(a,n),(b,m),(b,n),(c,m),(c,n),(d,m),(d,n),共8樣本點(diǎn). 所以選取的2名領(lǐng)隊(duì)中恰有1人年齡在[40,45)歲的概率為eq \f(8,15). 【類題通法】概率與統(tǒng)計(jì)的綜合應(yīng)用的關(guān)注點(diǎn) 概率與統(tǒng)計(jì)相結(jié)合,所涉及的統(tǒng)計(jì)知識(shí)是基礎(chǔ)知識(shí),所涉及的概率往往是古典概型,雖然是綜合題,但是難度不大.在解決問題時(shí),要求對(duì)圖表進(jìn)行觀察、分析、提煉,挖掘出圖表所給予的有用信息,排除有關(guān)數(shù)據(jù)的干擾,進(jìn)而抓住問題的實(shí)質(zhì),達(dá)到求解的目的. 【鞏固練習(xí)5】為了加強(qiáng)中學(xué)生實(shí)踐、創(chuàng)新和團(tuán)隊(duì)建設(shè)能力的培養(yǎng),促進(jìn)教育教學(xué)改革,市教育局舉辦了全市中學(xué)生創(chuàng)新知識(shí)競(jìng)賽.某中學(xué)舉行了選拔賽,共有150名學(xué)生參加,為了了解成績(jī)情況,從中抽取50名學(xué)生的成績(jī)(得分均為整數(shù),滿分為100分)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),清你根據(jù)尚未完成的頻率分布表,解答下列問題: (1)完成頻率分布表(直接寫出結(jié)果),并作出頻率分布直方圖; (2)若成績(jī)?cè)?0.5分以上的學(xué)生獲一等獎(jiǎng),試估計(jì)全校獲一等獎(jiǎng)的人數(shù),現(xiàn)在從全校所有獲一等獎(jiǎng)的同學(xué)中隨機(jī)抽取2名同學(xué)代表學(xué)校參加競(jìng)賽,某班共有2名同學(xué)榮獲一等獎(jiǎng),求該班同學(xué)恰有1人參加競(jìng)賽的概率. 解:(1)頻率分布表如下: 頻率分布直方圖如圖. (2)獲一等獎(jiǎng)的概率約為0.04,所以獲一等獎(jiǎng)的人數(shù)估計(jì)為150×0.04=6(人). 記這6人為A1,A2,B,C,D,E,其中,A1,A2為該班獲一等獎(jiǎng)的同學(xué). 從全校所有獲一等獎(jiǎng)的同學(xué)中隨機(jī)抽取2名同學(xué)代表學(xué)校參加競(jìng)賽,對(duì)應(yīng)的樣本空間={(A1,A2),(A1,B),(A1,C),(A1,D),(A1,E),(A2,B),(A2,C),(A2,D),(A2,E),(B,C),(B,D),(B,E),(C,D),(C,E),(D,E)},共有15個(gè)樣本點(diǎn). 該班同學(xué)中恰有1人參加競(jìng)賽,包含8個(gè)樣本點(diǎn):(A1,B),(A1,C),(A1,D),(A1,E),(A2,B),(A2,C),(A2,D),(A2,E). 所以該班同學(xué)中恰有1人參加競(jìng)賽的概率P=eq \f(8,15). 操作演練 素養(yǎng)提升 1.壇子中放有3個(gè)白球和2個(gè)黑球,從中進(jìn)行不放回地摸球,用A1表示第一次摸得白球,A2表示第二次摸得白球,則A1和A2是( ) A.互斥事件 B.相互獨(dú)立事件 C.對(duì)立事件 D.不相互獨(dú)立事件 解析:由互斥事件、對(duì)立事件、相互獨(dú)立事件的定義可知,A1與A2不互斥也不對(duì)立,同時(shí)A1與A2也不相互獨(dú)立. 答案:D 2.集合A={2,3},B={1,2,3},從A,B中各任意取一個(gè)數(shù),則這兩數(shù)之和等于4的概率是( ) A.eq \f(2,3) B.eq \f(1,2) C.eq \f(1,3) D.eq \f(1,6) 解析:從A,B中各任取一個(gè)數(shù)有(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),共有6個(gè)樣本點(diǎn),滿足兩數(shù)之和等于4的有(2,2),(3,1),有2個(gè)樣本點(diǎn),所以P=eq \f(2,6)=eq \f(1,3). 答案: C 3.若某公司從五位大學(xué)畢業(yè)生甲、乙、丙、丁、戊中錄用三人,這五人被錄用的機(jī)會(huì)均等,則甲或乙被錄用的概率為( ) A.eq \f(2,3) B.eq \f(2,5) C.eq \f(3,5) D.eq \f(9,10) 解析:由題意,從五位大學(xué)畢業(yè)生中錄用三人,對(duì)應(yīng)的樣本空間={(甲,乙,丙),(甲,乙,丁),(甲,乙,戊),(甲,丙,丁),(甲,丙,戊),(甲,丁,戊),(乙,丙,丁),(乙,丙,戊),(乙,丁,戊),(丙,丁,戊)},共有10個(gè)樣本點(diǎn),其中“甲與乙均未被錄用”包含的樣本點(diǎn)只有(丙,丁,戊)這1個(gè),故其對(duì)立事件“甲或乙被錄用”包含的樣本點(diǎn)有9個(gè),所求概率P=eq \f(9,10). 答案:D 4.某市某校在秋季運(yùn)動(dòng)會(huì)中,安排了籃球投籃比賽,現(xiàn)有20名同學(xué)參加籃球投籃比賽,已知每名同學(xué)投進(jìn)的概率均為0.4;每名同學(xué)有2次投籃機(jī)會(huì),且各同學(xué)投籃之間沒有影響;現(xiàn)規(guī)定:投進(jìn)兩個(gè)得4分,投進(jìn)一個(gè)得2分,一個(gè)未進(jìn)得0分,則其中一名同學(xué)得2分的概率為( ?。?A.0.5 B.0.48 C.0.4 D.0.32 解析:設(shè)“第一次投進(jìn)球”為事件A,“第二次投進(jìn)球”為事件B,則得2分的概率為P=P(AB)+P(B)=0.4×0.6+0.6×0.4=0.48. 答案:B 五、課堂小結(jié),反思感悟 1.知識(shí)總結(jié): 2.學(xué)生反思: (1)通過這節(jié)課,你學(xué)到了什么知識(shí)? (2)在解決問題時(shí),用到了哪些數(shù)學(xué)思想? 六、作業(yè)布置 完成教材:第263頁(yè) 復(fù)習(xí)參考題10 第1,2,3,4,5,6,7,8,9題 七、課堂記錄 八、教學(xué)反思 血型ABABO該血型的人所占比例(%)2829835地區(qū)ABC數(shù)量50150100分組頻數(shù)頻率第1組60.5~70.50.26第2組70.5~80.517第3組80.5~90.5180.36第4組90.5~100.5合計(jì)501 分組頻數(shù)頻率第1組60.5~70.5130.26第2組70.5~80.5170.34第3組80.5~90.5180.36第4組90.5~100.520.04合計(jì)501
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