1.理解古典概型及其概率計算公式. 2.會計算一些隨機事件所包含的樣本點及事件發(fā)生的概率. 3.當(dāng)直接求某一事件的概率較為復(fù)雜時,可轉(zhuǎn)化為求幾個互斥事件的概率之和或其對立事件的概率.
ZHISHIZHENDUANZICE
1.古典概型具有以下特征的試驗叫做古典概型試驗,其數(shù)學(xué)模型稱為古典概率模型,簡稱古典概型.(1)有限性:樣本空間的樣本點只有________;(2)等可能性:每個樣本點發(fā)生的可能性______.
3.概率的性質(zhì)性質(zhì)1:對任意的事件A,都有0≤P(A)≤1;性質(zhì)2:必然事件的概率為1,不可能事件的概率為0,即P(Ω)=1,P()=0;性質(zhì)3:如果事件A與事件B互斥,那么P(A∪B)=___________;性質(zhì)4:如果事件A與事件B互為對立事件,那么P(B)=1-P(A),P(A)=_________;性質(zhì)5:如果A?B,那么P(A)≤P(B),由該性質(zhì)可得,對于任意事件A,因為?A?Ω,所以0≤P(A)≤1.性質(zhì)6:設(shè)A,B是一個隨機試驗中的兩個事件,有P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B).
概率的一般加法公式P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B)中,當(dāng)A∩B=,即A,B互斥時,P(A∪B)=P(A)+P(B),此時P(A∩B)=0.
1.思考辨析(在括號內(nèi)打“√”或“×”)(1)“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,其樣本點是“發(fā)芽與不發(fā)芽”.(  )(2)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.(  )(3)從-3,-2,-1,0,1,2中任取一個數(shù),取到的數(shù)小于0或不小于0的可能性相同.(  )
解析 對于(1),發(fā)芽與不發(fā)芽不一定是等可能,所以(1)不正確;對于(2),三個事件不是等可能,其中“一正一反”應(yīng)包括“正反”與“反正”兩個樣本點,所以(2)不正確.
2.(必修二P237例7改編)單項選擇題是標(biāo)準(zhǔn)化考試中常用的題型,一般是從A,B,C,D四個選項中選擇一個正確答案.如果考生掌握了考查的內(nèi)容,他可以選擇唯一正確的答案.假設(shè)考生有一題不會做,他隨機地選擇一個答案,答對的概率是________.
3.袋中裝有大小、形狀完全相同的6個白球,4個紅球,從中任取一球,則取到白球的概率為________.
4.某人進行打靶練習(xí),共射擊10次,其中有2次中10環(huán),有3次中9環(huán),有4次中8環(huán),有1次未中靶.假設(shè)此人再射擊1次,則中靶的概率約為________.
KAODIANJUJIAOTUPO
例1 (1)(2024·東莞調(diào)研)甲、乙、丙、丁四人在足球訓(xùn)練中進行傳球訓(xùn)練,從甲開始傳球,甲等可能地把球傳給乙、丙、丁中的任何一個人,以此類推,則經(jīng)過3次傳球后乙恰好接到1次球的概率為(  )
解析 按接球人分類:①不含甲,三人時,乙丙丁,乙丁丙,丙乙丁,丙丁乙,丁乙丙,丁丙乙,共6種;兩人時,乙丙乙,丙乙丙,乙丁乙,丁乙丁,丁丙丁,丙丁丙,共6種;②含甲,乙甲乙,丙甲丙,丁甲丁,乙丙甲,乙甲丙,乙丁甲,乙甲丁,丙乙甲,丙甲乙,丁乙甲,丁甲乙,丙丁甲,丙甲丁,丁甲丙,丁丙甲,共15種,故共計27種.
(2)(2024·沈陽模擬)如圖為一個開關(guān)陣列,每個開關(guān)只有“開”和“關(guān)”兩種狀態(tài),按其中一個開關(guān)1次,將導(dǎo)致自身和所有相鄰(上、下相鄰或左、右相鄰)的開關(guān)改變狀態(tài).若從這十六個開關(guān)中隨機選兩個不同的開關(guān)先后各按1次(例如:先按(1,1),再按(4,4)),則(2,3)和(4,1)的最終狀態(tài)都未發(fā)生改變的概率為________.
解析 要使得(2,3)的狀態(tài)發(fā)生改變,則需要按(1,3),(2,2),(2,3),(2,4),(3,3)這五個開關(guān)中的一個,要使得(4,1)的狀態(tài)發(fā)生改變,則需要按(3,1),(4,1),(4,2)這三個開關(guān)中的一個,所以要使得(2,3)和(4,1)的最終狀態(tài)都未發(fā)生改變,則需按其他八個開關(guān)中的兩個或(1,3),(2,2),(2,3),(2,4),(3,3)中的兩個或(3,1),(4,1),(4,2)中的兩個,
求樣本空間中樣本點個數(shù)的方法(1)枚舉法:適合于給定的樣本點個數(shù)較少且易一一列舉出的問題.(2)樹狀圖法:適合于較為復(fù)雜的問題,注意在確定樣本點時(x,y)可看成是有序的,如(1,2)與(2,1)不同;有時也可看成是無序的,如(1,2)與(2,1)相同.(3)排列組合法:在求一些較復(fù)雜的樣本點個數(shù)時,可利用排列或組合的知識.
訓(xùn)練1 (1)(2023·益陽調(diào)研)2022年10月12日“天宮課堂”首次在問天實驗艙中授課,航天員老師們演示和講解的多種實驗,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.在一次模仿操作實驗中,學(xué)生們從標(biāo)號分別為1,2,3,4,5,6,7,8,9的9種不同的種子中隨機抽取2種種子進行實驗,則抽到的2種不同的種子的標(biāo)號之和恰為10的概率為(  )
解析 法一 設(shè)6個主題分別為A,B,C,D,E,F(xiàn),甲、乙兩位同學(xué)所選主題的所有可能情況如表:
考點二 概率的基本性質(zhì)
例2 從甲地到乙地沿某條公路行駛一共200公里,遇到紅燈個數(shù)的概率如表所示:
解 由題意可得0.02+0.1+a+0.35+0.2+0.1+0.03=1,解得a=0.2.
求:(1)表中字母a的值;
(2)至少遇到4個紅燈的概率;
解 設(shè)事件A為遇到紅燈的個數(shù)為4,事件B為遇到紅燈的個數(shù)為5,事件C為遇到紅燈的個數(shù)為6個及6個以上,則事件“至少遇到4個紅燈”為A∪B∪C,因為事件A,B,C互斥,所以P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C)=0.2+0.1+0.03=0.33,即至少遇到4個紅燈的概率為0.33.
(3)至多遇到5個紅燈的概率.
復(fù)雜事件概率的求解方法(1)對于一個較復(fù)雜的事件,一般將其分解成幾個簡單的事件,當(dāng)這些事件彼此互斥時,原事件的概率就是這些簡單事件的概率的和.(2)當(dāng)求解的問題中有“至多”“至少”“最少”等關(guān)鍵詞語時,常??紤]其對立事件,通過求其對立事件的概率,然后轉(zhuǎn)化為所求問題.
訓(xùn)練2 (多選)(2024·河北名校聯(lián)考)中國籃球職業(yè)聯(lián)賽中,某男籃球運動員在最近幾次參加的比賽中的得分情況如下表:
記該運動員在一次投籃中,投中兩分球為事件A,投中三分球為事件B,沒投中為事件C,則(   )A.P(A)=0.55B.P(B)=0.18C.P(C)=0.27D.P(B∪C)=0.55
∵事件A∪B為事件C的對立事件,且事件A,B,C兩兩互斥,∴P(C)=1-P(A∪B)=1-P(A)-P(B)=0.27,∴P(B∪C)=P(B)+P(C)=0.45.
考點三 古典概型的綜合應(yīng)用
例3 (2024·南充診斷)某大學(xué)“愛牙協(xié)會”為了解“愛吃甜食”與青少年“蛀牙”情況之間的關(guān)系,隨機對200名青少年展開了調(diào)查,得知這200個人中共有120個人“有蛀牙”,其中“不愛吃甜食”且“有蛀牙”的有30人,“不愛吃甜食”且“無蛀牙”的有50人.有2×2列聯(lián)表如表所示.
(1)根據(jù)已知條件完成如表所示的2×2列聯(lián)表,依據(jù)小概率值α=0.005的獨立性檢驗,能否認(rèn)為“愛吃甜食”與青少年“蛀牙”有關(guān);
解 由題意可知,2×2列聯(lián)表為
零假設(shè)H0:“愛吃甜食”與青少年“蛀牙”無關(guān).
根據(jù)小概率值α=0.005的獨立性檢驗,推斷H0不成立,∴認(rèn)為“愛吃甜食”與青少年“蛀牙”有關(guān),此推斷犯錯誤的概率不大于0.005.
解 若從“無蛀牙”的青少年中用分層隨機抽樣的方法抽取8人做進一步調(diào)查,則愛吃甜食的有3人,設(shè)為x,y,z,不愛吃甜食的有5人,設(shè)為a,b,c,d,e,從中隨機抽取2人,所有情況為{x,y},{x,z},{y,z},{x,a},{x,b},{x,c},{x,d},{x,e},{y,a},{y,b},{y,c},{y,d},{y,e},{z,a},{z,b},{z,c},{z,d},{z,e},{a,b},{a,c},{a,d},{a,e},{b,c},{b,d},{b,e},{c,d},{c,e},{d,e},共28種,
有關(guān)古典概型與統(tǒng)計結(jié)合的題型是高考考查概率的一個重要題型.概率與統(tǒng)計的結(jié)合題,無論是直接描述還是利用頻率分布表、頻率分布直方圖等給出的信息,準(zhǔn)確從題中提煉信息是解題的關(guān)鍵.復(fù)雜事件的概率可將其轉(zhuǎn)化為互斥事件或?qū)α⑹录母怕蕟栴}.
(1)求直方圖中x的值;
解 由(0.002 0+0.009 5+0.011 0+0.012 5+x+0.005 0+0.002 5)×20=1得x=0.007 5,所以直方圖中x的值是0.007 5.
訓(xùn)練3 某城市100戶居民的月平均用電量(單位:千瓦時)以[160,180),[180,200),[200,220),[220,240),[240,260),[260,280),[280,300]分組的頻率分布直方圖如圖.
(2)求月平均用電量的眾數(shù)和中位數(shù);
因為(0.002 0+0.009 5+0.011 0)×20=0.450.5,所以月平均用電量的中位數(shù)在[220,240)內(nèi),設(shè)中位數(shù)為a,由(0.002 0+0.009 5+0.011 0)×20+0.012 5×(a-220)=0.5,解得a=224,所以月平均用電量的中位數(shù)是224.
(3)在月平均用電量為[240,260),[260,280),[280,300]的三組用戶中,用分層隨機抽樣的方法抽取6戶居民,并從抽取的6戶中任選2戶參加一個訪談節(jié)目,求參加節(jié)目的2戶來自不同組的概率.
解 月平均用電量為[240,260)的用戶有0.007 5×20×100=15(戶),月平均用電量為[260,280)的用戶有0.005×20×100=10(戶),月平均用電量在[280,300]的用戶有0.002 5×20×100=5(戶).所以在[240,260),[260,280),[280,300]中分別抽取3戶、2戶和1戶.設(shè)參加節(jié)目的2戶來自不同組為事件A,
KESHIFENCENGJINGLIAN
1.(多選)下列試驗是古典概型的是(  )A.在區(qū)間[-1,5]上任取一個數(shù)x,使x2-3x+2>0B.口袋里有2個白球和2個黑球,這4個球除顏色外完全相同,從中任取一球為白球的概率C.向一個圓面內(nèi)部隨機地投一個點,該點落在圓心的概率D.老師從甲、乙、丙三名學(xué)生中任選兩人做典型發(fā)言,甲被選中的概率
解析 A中,在區(qū)間[-1,5]上任取一個數(shù)x,使x2-3x+2>0,該事件個數(shù)是無限的;B中,從中任取一球的事件有限,且任取一球為白球或黑球的概率是等可能的;C中,向一個圓面內(nèi)部隨機地投一個點,該點落在圓心的概率不符合有限性;D中,老師從甲、乙、丙三名學(xué)生中任選兩人的事件有限,甲、乙、丙被選中的概率是等可能的.
解析 記印有“琮琮”“宸宸”“蓮蓮”圖案的卡片分別為A,B,C,則樣本點有(A,A),(A,B),(A,C),(B,A),(B,B),(B,C),(C,A),(C,B),(C,C),共9個,其中一張為“琮琮”,一張為“宸宸”的樣本點有(A,B),(B,A),共2個,
解析 從1,2,3,4,5中隨機選取三個不同的數(shù),這三個數(shù)之積為偶數(shù)的樣本點有(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5),共9個,它們之和大于8的樣本點有(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5),共5個,
6.(2023·南京模擬)有5個形狀大小相同的球,其中3個紅色、2個藍(lán)色,從中一次性隨機取2個球,則下列說法正確的是(  )A.“恰好取到1個紅球”與“至少取到1個藍(lán)球”是互斥事件B.“恰好取到1個紅球”與“至多取到1個藍(lán)球”是互斥事件C.“至少取到1個紅球”的概率大于“至少取到1個藍(lán)球”的概率D.“至多取到1個紅球”的概率大于“至多取到1個藍(lán)球”的概率
解析 對于A、B,兩事件能同時發(fā)生,不是互斥事件,A、B錯誤;
解析 記事件D=“抽到紅花色”,因為D=A∪B,且A,B不會同時發(fā)生,
9.(2024·重慶診斷)餃子是我國的傳統(tǒng)美食,不僅味道鮮美而且寓意美好.現(xiàn)鍋中煮有白菜餡餃子4個,韭菜餡餃子3個,這兩種餃子的外形完全相同.從中任意舀取3個餃子,則每種口味的餃子都至少舀取到1個的概率為________.
解析 分為兩類,舀取到的餃子有1個白菜餡,2個韭菜餡,或是2個白菜餡,1個韭菜餡,
10.(2024·聊城模擬)若互不相等的實數(shù)m,n,s,t滿足mn=st,則稱m,n,s,t具有“準(zhǔn)等比”性質(zhì).現(xiàn)從2,4,8,16,32,64,128這7個數(shù)中隨機選取4個不同的數(shù),則這4個數(shù)具有“準(zhǔn)等比”性質(zhì)的概率為________.
因為2=21,4=22,8=23,16=24,32=25,64=26,128=27,所以具有“準(zhǔn)等比”性質(zhì)的4個數(shù)有{2,16,4,8},{2,32,4,16},{2,64,8,16},{2,64,4,32},{2,128,4,64},{2,128,8,32},{8,16,4,32},{4,64,8,32},{4,128,16,32},{4,128,8,64},{16,32,8,64},{16,64,8,128},{32,64,16,128},共13種.
11.2021年,我國施行個人所得稅專項附加扣除辦法,涉及子女教育、繼續(xù)教育、大病醫(yī)療、住房貸款利息或者住房租金、贍養(yǎng)老人等六項專項附加扣除.某單位老、中、青員工分別有72,108,120人,現(xiàn)采用分層隨機抽樣的方法,從該單位上述員工中抽取25人調(diào)查專項附加扣除的享受情況.(1)應(yīng)從老、中、青員工中分別抽取多少人?
解 由已知得老、中、青員工人數(shù)之比為6∶9∶10,由于采用分層隨機抽樣的方法從中抽取25位員工,因此應(yīng)從老、中、青員工中分別抽取6人、9人、10人.
(2)抽取的25人中,享受至少兩項專項附加扣除的員工有6人,分別記為A,B,C,D,E,F(xiàn).享受情況如下表,其中“○”表示享受,“×”表示不享受.現(xiàn)從這6人中隨機抽取2人接受采訪.
①試用所給字母列舉出所有可能的抽取結(jié)果;
解 從已知的6人中隨機抽取2人的樣本空間為{(A,B),(A,C),(A,D),(A,E),(A,F(xiàn)),(B,C),(B,D),(B,E),(B,F(xiàn)),(C,D),(C,E),(C,F(xiàn)),(D,E),(D,F(xiàn)),(E,F(xiàn))},共15個樣本點.
②設(shè)M為事件“抽取的2人享受的專項附加扣除至少有一項相同”,求事件M發(fā)生的概率.
解 由表格知,符合題意的樣本空間為{(A,B),(A,D),(A,E),(A,F(xiàn)),(B,D),(B,E),(B,F(xiàn)),(C,E),(C,F(xiàn)),(D,F(xiàn)),(E,F(xiàn))},共11個樣本點,
12.某中學(xué)組織了一次數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)水平模擬測試,學(xué)校從測試合格的男、女生中各隨機抽取100人的成績進行統(tǒng)計分析,分別制成了如圖所示的男生和女生數(shù)學(xué)成績的頻率分布直方圖.
注:分組區(qū)間為[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]
(1)若得分大于或等于80認(rèn)定為優(yōu)秀,則男、女生的優(yōu)秀人數(shù)各為多少?
解 由題可得,男生優(yōu)秀人數(shù)為100×(0.01+0.02)×10=30,女生優(yōu)秀人數(shù)為100×(0.015+0.03)×10=45.
(2)在(1)中所述的優(yōu)秀學(xué)生中用分層隨機抽樣的方法抽取5人,從這5人中任意選取2人,求至少有一名男生的概率.
13.(2024·北京通州區(qū)質(zhì)檢)齊王與田忌賽馬,田忌的上等馬優(yōu)于齊王的中等馬,劣于齊王的上等馬;田忌的中等馬優(yōu)于齊王的下等馬,劣于齊王的中等馬;田忌的下等馬劣于齊王的下等馬.現(xiàn)雙方各出上、中、下等馬各一匹,分三組各進行一場比賽,勝兩場及以上者獲勝.若雙方均不知對方馬的出場順序,則田忌獲勝的概率為_______;若已知田忌的上等馬與齊王的中等馬分在一組,則田忌獲勝的概率為________.
解析 齊王的上、中、下等馬分別記為a1,a2,a3,田忌的上、中、下等馬分別記為b1,b2,b3,齊王與田忌賽馬,雙方每組對陣情況有:
(a1,b1),(a2,b2),(a3,b3),齊王獲勝;(a1,b1),(a2,b3),(a3,b2),齊王獲勝;(a2,b1),(a1,b2),(a3,b3),齊王獲勝;(a2,b1),(a1,b3),(a3,b2),田忌獲勝;(a3,b1),(a1,b2),(a2,b3),齊王獲勝;(a3,b1),(a2,b2),(a1,b3),齊王獲勝,共6種;
14.為了了解某種新型藥物對治療某種疾病的療效,某機構(gòu)日前聯(lián)合醫(yī)院,進行了小規(guī)模的調(diào)查,結(jié)果顯示,相當(dāng)多的受訪者擔(dān)心使用新藥后會有副作用.為了了解使用該種新型藥品后是否會引起疲乏癥狀,該機構(gòu)隨機抽取了某地患有這種疾病的275人進行調(diào)查,得到統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表:
(1)求2×2列聯(lián)表中的數(shù)據(jù)x,y,m,t的值,依據(jù)小概率值α=0.05的獨立性檢驗,判斷有疲乏癥狀與是否使用該新藥有關(guān)?
解 由數(shù)表知,x=225-150=75,y=100-75=25,m=275-225=50,t=150+25=175,零假設(shè)H0:有疲乏癥狀與是否使用該新藥無關(guān).根據(jù)列聯(lián)表中的數(shù)據(jù),經(jīng)計算得到
根據(jù)小概率值α=0.05的獨立性檢驗,我們推斷H0不成立,即認(rèn)為有疲乏癥狀與是否使用新藥有關(guān).

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