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文檔簡介
3.1隨機事件的概率
3.1.1—3.1.2隨機事件的概率及概率的意義(第一、二課時)
一、教學目標:
1、知識與技能:(1)了解隨機事件、必然事件、不可能事件的概念;
(2)正確理解事件A出現(xiàn)的頻率的意義;(3)正確理解概率的概念
和意義,明確事件A發(fā)生的頻率f0(A)與事件A發(fā)生的概率P(A)
的區(qū)別與聯(lián)系;(3)利用概率知識正確理解現(xiàn)實生活中的實際問題.
2、過程與方法:(1)發(fā)現(xiàn)法教學,通過在拋硬幣、拋骰子的試驗中
獲取數據,歸納總結試驗結果,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,真正做到在探索中學習,
在探索中提高;(2)通過對現(xiàn)實生活中的“擲幣”,“游戲的公平性”,、
“彩票中獎”等問題的探究,感知應用數學知識解決數學問題的方法,
理解邏輯推理的數學方法.
3、情感態(tài)度與價值觀:(1)通過學生自己動手、動腦和親身試驗來
理解知識,體會數學知識與現(xiàn)實世界的聯(lián)系;(2)培養(yǎng)學生的辯證唯
物主義觀點,增強學生的科學意識.
二、重點與難點:(1)教學重點:事件的分類;概率的定義以及和頻
率的區(qū)別與聯(lián)系;(2)教學難點:用概率的知識解釋現(xiàn)實生活中的具
體問題.
三、學法與教學用具:1、引導學生對身邊的事件加以注意、分析,
結果可定性地分為三類事件:必然事件,不可能事件,隨機事件;指
導學生做簡單易行的實驗,讓學生無意識地發(fā)現(xiàn)隨機事件的某一結果
發(fā)生的規(guī)律性;2、教學用具:硬幣數枚,投燈片,計算機及多媒體
教學.
四、教學設想:
1、創(chuàng)設情境:日常生活中,有些問題是很難給予準確無誤的回答的。
例如,你明天什么時間起床?7:20在某公共汽車站候車的人有多少?
你購買本期福利彩票是否能中獎?等等。
2、基本概念:
(1)必然事件:在條件S下,一定會發(fā)生的事件,叫相對于條件S
的必然事件;
(2)不可能事件:在條件S下,一定不會發(fā)生的事件,叫相對于條
件S的不可能事件;
(3)確定事件:必然事件和不可能事件統(tǒng)稱為相對于條件S的確定
事件;
(4)隨機事件:在條件S下可能發(fā)生也可能不發(fā)生的事件,叫相對
于條件S的隨機事件;
(5)頻數與頻率:在相同的條件S下重復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%為事件A出現(xiàn)的頻數;
稱事件A出現(xiàn)的比例fn(A)=9為事件A出現(xiàn)的概率:對于給定的隨
n
機事件A,如果隨著試驗次數的增加,事件A發(fā)生的頻率f0(A)穩(wěn)定
在某個常數上,把這個常數記作P(A),稱為事件A的概率。
(6)頻率與概率的區(qū)別與聯(lián)系:隨機事件的頻率,指此事件發(fā)生的
次數n,“與試驗總次數n的比值區(qū),它具有一定的穩(wěn)定性,總在某個
n
常數附近擺動,且隨著試驗次數的不斷增多,這種擺動幅度越來越小。
我們把這個常數叫做隨機事件的概率,概率從數量上反映了隨機事件
發(fā)生的可能性的大小。頻率在大量重復試驗的前提下可以近似地作為
這個事件的概率
(7)似然法與極大似然法:見課本PH1
3、例題分析:
例1判斷下列事件哪些是必然事件,哪些是不可能事件,哪些是隨
機事件?
(1)“拋一石塊,下落”.
(2)“在標準大氣壓下且溫度低于0℃時,冰融化”;
(3)“某人射擊一次,中靶”;
(4)”如果a>A那么;
(5)“擲一枚硬幣,出現(xiàn)正面”;
(6)“導體通電后,發(fā)熱”;
(7)“從分別標有號數1,2,3,4,5的5張標簽中任取一張,
得到4號簽”;
(8)“某電話機在1分鐘內收到2次呼叫”;
(9)“沒有水份,種子能發(fā)芽”;
(10)“在常溫下,焊錫熔化”.
答:根據定義,事件(1)、(4)、(6)是必然事件;事件(2)、
(9)、(10)是不可能事件;事件(3)、(5)、(7)、(8)是隨機事件.
例2某射手在同一條件下進行射擊,結果如下表所示:
射擊次數n102050100200500
擊中靶心次數m8194492178455
擊中靶心的頻率強
n
(1)填寫表中擊中靶心的頻率;
(2)這個射手射擊一次,擊中靶心的概率約是什么?
分析:事件A出現(xiàn)的頻數nA與試驗次數n的比值即為事件A的頻率,
當事件A發(fā)生的頻率力(A)穩(wěn)定在某個常數上時,這個常數即為事
件A的概率。
解:(1)表中依次填入的數據為:0.80,0.95,0.88,0.92,0.89,0.91.
(2)由于頻率穩(wěn)定在常數0.89,所以這個射手擊一次,擊中靶心的
概率約是0.89。
小結:概率實際上是頻率的科學抽象,求某事件的概率可以通過求該
事件的頻率而得之。
練習:一個地區(qū)從某年起幾年之內的新生兒數及其中男嬰數如下:
時間范圍1年內2年內3年內4年內
新生嬰兒數554496071352017190
男嬰數2883497069948892
男嬰出生的頻率
(1)填寫表中男嬰出生的頻率(結果保留到小數點后第3位);
(2)這一地區(qū)男嬰出生的概率約是多少?
答案:(1)表中依次填入的數據為:0.520,0.517,0.517,0.517.
(2)由表中的已知數據及公式f0(A)=也即可求出相應的頻率,而
n
各個頻率均穩(wěn)定在常數0.518上,所以這一地區(qū)男嬰出生的概率約是
0.518.
例3某人進行打靶練習,共射擊10次,其中有2次中10環(huán),有3
次環(huán)中9環(huán),有4次中8環(huán),有1次未中靶,試計算此人中靶的概率,
假設此人射擊I次,試問中靶的概率約為多大?中10環(huán)的概率約為
多大?
分析:中靶的頻數為9,試驗次數為10,所以靶的頻率為奈=0.9,所
以中靶的概率約為0.9.
解:此人中靶的概率約為0.9;此人射擊1次,中靶的概率為0.9;中
10環(huán)的概率約為0.2.
例4如果某種彩票中獎的概率為高,那么買1000張彩票一定能中
獎嗎?請用概率的意義解釋。
分析:買1000張彩票,相當于1000次試驗,因為每次試驗的結果都
是隨機的,所以做1000次試驗的結果也是隨機的,也就是說,買1000
張彩票有可能沒有一張中獎。
解:不一定能中獎,因為,買1000張彩票相當于做1000次試驗,因
為每次試驗的結果都是隨機的,即每張彩票可能中獎也可能不中獎,
因此,1000張彩票中可能沒有一張中獎,也可能有一張、兩張乃至
多張中獎。
例5在一場乒乓球比賽前,裁判員利用抽簽器來決定由誰先發(fā)球,
請用概率的知識解釋其公平性。
分析:這個規(guī)則是公平的,因為每個運動員先發(fā)球的概率為05即
每個運動員取得先發(fā)球權的概率是0.5o
解:這個規(guī)則是公平的,因為抽簽上拋后,紅圈朝上與綠圈朝上的概
率均是0.5,因此任何一名運動員猜中的概率都是0.5,也就是每個運
動員取得先發(fā)球權的概率都是0.5o
小結:事實上,只能使兩個運動員取得先發(fā)球權的概率都是0.5的規(guī)
則都是公平的。
4、課堂小結:概率是一門研究現(xiàn)實世界中廣泛存在的隨機現(xiàn)象的科
學,正確理解概率的意義是認識、理解現(xiàn)實生活中有關概率的實例的
關鍵,學習過程中應有意識形成概率意識,并用這種意識來理解現(xiàn)實
世界,主動參與對事件發(fā)生的概率的感受和探索。
5、自我評價與課堂練習:
1.將一枚硬幣向上拋擲10次,其中正面向上恰有5次是()
A.必然事件B.隨機事件
C.不可能事件D.無法確定
2.下列說法正確的是()
A.任一事件的概率總在(0.1)內
B.不可能事件的概率不一定為0
C.必然事件的概率一定為1D.以上均不對
3.下表是某種油菜子在相同條件下的發(fā)芽試驗結果表,請完成表格
并回答題。
每批粒數251070130700150200300
000
發(fā)芽的粒數24960116282639133271
95
發(fā)芽的頻率
(1)完成上面表格:
(2)該油菜子發(fā)芽的概率約是多少?
4.某籃球運動員,在同一條件下進行投籃練習,結果如下表如示。
投籃次數
進球次數
m
進球頻率
m
n
(1)計算表中進球的頻率;
(2)這位運動員投籃一次,進球的概率約為多少?
5.生活中,我們經常聽到這樣的議論:“天氣預報說昨天降水概率為
90%,結果根本一點雨都沒下,天氣預報也太不準確了?!睂W了概率
后,你能給出解釋嗎?
6、評價標準:
1.B[提示:正面向上恰有5次的事件可能發(fā)生,也可能不發(fā)生,即
該事件為隨機事件。]
2.C[提示:任一事件的概率總在內,不可能事件的概率為0,
必然事件的概率為1.]
3.解:(1)填入表中的數據依次為
1,0.8,0.9,0.857,0.892,0.910,0.913,0.893,0.903,0.905.(2)該油菜子
發(fā)芽的概率約為0.897。
4.解:(1)填入表中的數據依次為0.75,0.8,0.8,0.85,0.83,0.8,0.76.
(2)由于上述頻率接近0.80,因此,進球的概率約為0.80。
5.解:天氣預報的“降水”是一個隨機事件,概率為90%指明了“降
水”這個隨機事件發(fā)生的概率,我們知道:在一次試驗中,概率為
90%的事件也可能不出現(xiàn),因此,“昨天沒有下雨”并不說明“昨天
的降水概率為90%”的天氣預報是錯誤的。
7、作業(yè):根據情況安排
3.1.3概率的基本性質(第三課時)
一、教學目標:
1、知識與技能:(1)正確理解事件的包含、并事件、交事件、相等
事件,以及互斥事件、對立事件的概念;
(2)概率的兒個基本性質:1)必然事件概率為1,不可能事件概率
為0,因此OWP(A)W1;2)當事件A與B互斥時一,滿足加法公式:
P(AUB)=P(A)+P(B);3)若事件A與B為對立事件,則AUB為必
然事件,所以P(AUB)=P(A)+P(B)=1,于是有P(A)=1—P(B)
(3)正確理解和事件與積事件,以及互斥事件與對立事件的區(qū)別與
聯(lián)系.
2、過程與方法:通過事件的關系、運算與集合的關系、運算進行類
比學習,培養(yǎng)學生的類化與歸納的數學思想。
3、情感態(tài)度與價值觀:通過數學活動,了解教學與實際生活的密切
聯(lián)系,感受數學知識應用于現(xiàn)實世界的具體情境,從而激發(fā)學習數
學的情趣。
二、重點與難點:概率的加法公式及其應用,事件的關系與運算。
三、學法與教學用具:1、討論法,師生共同討論,從而使加深學生
對概率基本性質的理解和認識;2、教學用具:投燈片
四、教學設想:
1、創(chuàng)設情境:(1)集合有相等、包含關系,如{1,3}={3,1},
{2,4}C{2,3,4,5}等;
(2)在擲骰子試驗中,可以定義許多事件如:C尸{出現(xiàn)1點},Cz={出
現(xiàn)2點},C3={出現(xiàn)1點或2點},Cd={出現(xiàn)的點數為偶數}...
師生共同討論:觀察上例,類比集合與集合的關系、運算,你能發(fā)現(xiàn)
事件的關系與運算嗎?
2、基本概念:(1)事件的包含、并事件、交事件、相等事件見課
本P115;
(2)若AGB為不可能事件,即AGB=d),那么稱事件A與事件B互
斥;
(3)若AGB為不可能事件,AUB為必然事件,那么稱事件A與事
件B互為對立事件;
(4)當事件A與B互斥時,滿足加法公式:P(AUB)=P(A)+P(B);
若事件A與B為對立事件,則AUB為必然事件,所以P(AUB)=P(A)+
P(B)=1,于是有P(A)=1—P(B).
3、例題分析:
例1一個射手進行一次射擊,試判斷下列事件哪些是互斥事件?哪些
是對立事件?
事件A:命中環(huán)數大于7環(huán);事件B:命中環(huán)數為
10環(huán);
事件C:命中環(huán)數小于6環(huán);事件D:命中環(huán)數為6、
7、8、9、10環(huán).
分析:要判斷所給事件是對立還是互斥,首先將兩個概念的聯(lián)系與區(qū)
別弄清楚,互斥事件是指不可能同時發(fā)生的兩事件,而對立事件是建
立在互斥事件的基礎上,兩個事件中一個不發(fā)生,另一個必發(fā)生。
解:A與C互斥(不可能同時發(fā)生),B與C互斥,C與D互斥,C
與D是對立事件(至少一個發(fā)生).
例2拋擲一骰子,觀察擲出的點數,設事件A為“出現(xiàn)奇數點”,B為
“出現(xiàn)偶數點”,已知P(A)=LP(B)=1,求出”出現(xiàn)奇數點或偶數
22
點”.
分析:拋擲骰子,事件“出現(xiàn)奇數點”和“出現(xiàn)偶數點”是彼此互斥
的,可用運用概率的加法公式求解.
解:記“出現(xiàn)奇數點或偶數點”為事件C,則C=AUB,因為A、B是
互斥事件,所以P(C)=P(A)+P(B)='+L=1
22
答:出現(xiàn)奇數點或偶數點的概率為1
例3如果從不包括大小王的52張撲克牌中隨機抽取一張,那么取到
紅心(事件A)的概率是工,取到方塊(事件B)的概率是,,問:
44
(1)取到紅色牌(事件C)的概率是多少?
(2)取到黑色牌(事件D)的概率是多少?
分析:事件C是事件A與事件B的并,且A與B互斥,因此可用互
斥事件的概率和公式求解,事件C與事件D是對立事件,因此P(D)=1
—P(C).
解:(1)P(C)=P(A)+P(B)=1(2)P(D)=1—P(C)=-
22
例4袋中有12個小球,分別為紅球、黑球、黃球、綠球,從中任取
一球,得到紅球的概率為L得到黑球或黃球的概率是上,得到黃球
312
或綠球的概率也是工,試求得到黑球、得到黃球、得到綠球的概率各
12
是多少?
分析:利用方程的思想及互斥事件、對立事件的概率公式求解.
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”為A、B、C、D,則有P(BUC)=P(B)+P(C)=—;P(CU
12
D)=P(C)+P(D)=—;P(BUCUD)=l-P(A)=l--=-,解的
1233
P(B)=i,P(C)=i,P(D)=i
464
答:得到黑球、得到黃球、得到綠球的概率分別是‘、
464
4、課堂小結:概率的基本性質:1)必然事件概率為1,不可能事件
概率為0,因此OWP(A)W1;2)當事件A與B互斥時,滿足加法公
式:P(AUB)=P(A)+P(B);3)若事件A與B為對立事件,則AUB
為必然事件,所以P(AUB)=P(A)+P(B)=L于是有P(A)=1—P(B);
3)互斥事件與對立事件的區(qū)別與聯(lián)系,互斥事件是指事件A與事件
B在一次試驗中不會同時發(fā)生,其具體包括三種不同的情形:(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同時不發(fā)生,而對立事件是指事件A與事件B有且僅
有一個發(fā)生,其包括兩種情形;(1)事件A發(fā)生B不發(fā)生;(2)事件
B發(fā)生事件A不發(fā)生,對立事件互斥事件的特殊情形。
5、自我評價與課堂練習:
1.從一堆產品(其中正品與次品都多于2件)中任取2件,觀察正
品件數與次品件數,判斷下列每件事件是不是互斥事件,如果是,再
判斷它們是不是對立事件。
(1)恰好有1件次品恰好有2件次品;
(2)至少有1件次品和全是次品;
(3)至少有1件正品和至少有1件次品;
(4)至少有1件次品和全是正品;
2.拋擲一粒骰子,觀察擲出的點數,設事件A為出現(xiàn)奇數,事件B
為出現(xiàn)2點,已知P(A)=-,P(B)求出現(xiàn)奇數點或2點的
26
概率之和。
3.某射手在一次射擊訓練中,射中10環(huán)、8環(huán)、7環(huán)的概率分別為
0.21,0.23,0.25,0.28,計算該射手在一次射擊中:
(1)射中10環(huán)或9環(huán)的概率;
(2)少于7環(huán)的概率。
4.已知盒子中有散落的棋子15粒,其中6粒是黑子,9粒是白子,
已知從中取出2粒都是黑子的概率是:,從中取出2粒都是白子的概
率是空,現(xiàn)從中任意取出2粒恰好是同一色的概率是多少?
35
6、評價標準:
1.解:依據互斥事件的定義,即事件A與事件B在一定試驗中不會
同時發(fā)生知:(1)恰好有1件次品和恰好有2件次品不可能同時發(fā)生,
因此它們是互斥事件,又因為它們的并不是必然事件,所以它們不是
對立事件,同理可以判斷:(2)中的2個事件不是互斥事件,也不是
對立事件。(3)中的2個事件既是互斥事件也是對立事件。
2.解:“出現(xiàn)奇數點”的概率是事件A,“出現(xiàn)2點”的概率是事件
B,“出現(xiàn)奇數點或2點”的概率之和為P(C)=P(A)+P(B)=LL2
263
3.解:(1)該射手射中10環(huán)與射中9環(huán)的概率是射中10環(huán)的概率
與射中9環(huán)的概率的和,即為0.21+0.23=0.44。(2)射中不少于7環(huán)
的概率恰為射中10環(huán)、9環(huán)、8環(huán)、7環(huán)的概率的和,即為
0.21+0.23+0.25+0.28=0.97,而射中少于7環(huán)的事件與射中不少于7環(huán)
的事件為對立事件,所以射中少于7環(huán)的概率為1-0.97=0.03。
4.解:從盒子中任意取出2粒恰好是同一色的概率恰為取2粒白子
的概率與2粒黑子的概率的和,即為L+絲=口
73535
7、作業(yè):根據情況安排
3.2古典概型(第四、五課時)
3.2.1—3.2.2古典概型及隨機數的產生
一、教學目標:
1、知識與技能:(1)正確理解古典概型的兩大特點:1)試驗中所有
可能出現(xiàn)的基本事件只有有限個;2)每個基本事件出現(xiàn)的可能性相
等;
(2)掌握古典概型的概率計算公式:P(A)=空然獸£?自數
總的基本事件個數
(3)了解隨機數的概念;
(4)利用計算機產生隨機數,并能直接統(tǒng)計出頻數與頻率。
2、過程與方法:(1)通過對現(xiàn)實生活中具體的概率問題的探究,感
知應用數學解決問題的方法,體會數學知識與現(xiàn)實世界的聯(lián)系,培養(yǎng)
邏輯推理能力;(2)通過模擬試驗,感知應用數字解決問題的方法,
自覺養(yǎng)成動手、動腦的良好習慣。
3、情感態(tài)度與價值觀:通過數學與探究活動,體會理論來源于實踐
并應用于實踐的辯證唯物主義觀點.
二、重點與難點:1、正確理解掌握古典概型及其概率公式;2、正確
理解隨機數的概念,并能應用計算機產生隨機數.
三、學法與教學用具:1、與學生共同探討,應用數學解決現(xiàn)實問題;
2、通過模擬試驗,感知應用數字解決問題的方法,自覺養(yǎng)成動手、
動腦的良好習慣.
四、教學設想:
1、創(chuàng)設情境:(1)擲一枚質地均勻的硬幣,結果只有2個,即“正
面朝上”或“反面朝上”,它們都是隨機事件。
(2)一個盒子中有10個完全相同的球,分別標以號碼1,2,3,
10,從中任取一球,只有10種不同的結果,即標號為1,2,3…,10。
師生共同探討:根據上述情況,你能發(fā)現(xiàn)它們有什么共同特點?
2、基本概念:
(1)基本事件、古典概率模型、隨機數、偽隨機數的概念見課本
P121-126;
(2)古典概型的概率計算公式:P(A)=怨鬻箕黑歲.
總的基本事件個數
3、例題分析:
課本例題略
例1擲一顆骰子,觀察擲出的點數,求擲得奇數點的概率。
分析:擲骰子有6個基本事件,具有有限性和等可能性,因此是古典
概型。
解:這個試驗的基本事件共有6個,即(出現(xiàn)1點)、(出現(xiàn)2點)……、
(出現(xiàn)6點)
所以基本事件數n=6,
事件A=(擲得奇數點)=(出現(xiàn)1點,出現(xiàn)3點,出現(xiàn)5點),
其包含的基本事件數m=3
所以,P(A)=-=^=1=0.5
n62
小結:利用古典概型的計算公式時應注意兩點:
(1)所有的基本事件必須是互斥的;
(2)m為事件A所包含的基本事件數,求m值時,要做到不重不漏。
例2從含有兩件正品山,a2和一件次品也的三件產品中,每次任取
一件,每次取出后不放回,連續(xù)取兩次,求取出的兩件產品中恰有一
件次品的概率。
解:每次取出一個,取后不放回地連續(xù)取兩次,其一切可能的結果組
成的基本事件有6個,即(a1,a2)和,(a「b2),(a2,ai),(a2,bj
(b,,a,),(b2,a2)o其中小括號內左邊的字母表示第1次取出的產
品,右邊的字母表示第2次取出的產用A表示“取出的兩種中,恰
好有一件次品”這一事件,則
A=[(a],b,),(a2,b,),(b,,a]),(b”a2)]
事件A由4個基本事件組成,因而,P(A)=-=-
63
例3現(xiàn)有一批產品共有10件,其中8件為正品,2件為次品:
(1)如果從中取出一件,然后放PI,再取一件,求連續(xù)3次取出的
都是正品的概率;
(2)如果從中一次取3件,求3件都是正品的概率.
分析:(1)為返回抽樣;(2)為不返回抽樣.
解:(1)有放回地抽取3次,按抽取順序(x,y,z)記錄結果,則x,y,z
都有10種可能,所以試驗結果有10X10X10=103種;設事件A為“連
續(xù)3次都取正品”,則包含的基本事件共有8X8X8=83種,因止匕,P(A)=
父3
J=0.512.
103
(2)解法1:可以看作不放回抽樣3次,順序不同,基本事件不同,
按抽取順序記錄(x,y,z),則x有10種可能,y有9種可能,z有8
種可能,所以試驗的所有結果為10X9X8=720種.設事件B為“3
件都是正品”,則事件B包含的基本事件總數為8X7X6=336,所以
P(B)=—^0.467.
720
解法2:可以看作不放回3次無順序抽樣,先按抽取順序(x,y,z)
記錄結果,則x有10種可能,y有9種可能,z有8種可能,但(x,y,z),
(x,z,y),(y,x,z),(y,z,x),(z,x,y),(z,y,x),是相同的,所以
試驗的所有結果有10X9X8+6=120,按同樣的方法,事件B包含的
基本事件個數為8X7X6+6=56,因此P(B)=—^0.467.
120
小結:關于不放回抽樣,計算基本事件個數時,既可以看作是有順序
的,也可以看作是無順序的,其結果是一樣的,但不論選擇哪一種方
式,觀察的角度必須一致,否則會導致錯誤.
例4利用計算器產生10個1-100之間的取整數值的隨機數。
解:具體操作如下:
鍵入
(PRR)RANDRANDI
STATDEC
____________________/
RANDI(1,100)
ENTERSTATDEG
\)
RAND(1,100)
ENTER
3.
STATDEC
k___________/
反復操作10次即可得之
小結:利用計算器產生隨機數,可以做隨機模擬試驗,在日常生活中,
有著廣泛的應用。
例5某籃球愛好者,做投籃練習,假設其每次投籃命中的概率是40%,
那么在連續(xù)三次投籃中,恰有兩次投中的概率是多少?
分析:其投籃的可能結果有有限個,但是每個結果的出現(xiàn)不是等可能
的,所以不能用古典概型的概率公式計算,我們用計算機或計算器做
模擬試驗可以模擬投籃命中的概率為40%o
解:我們通過設計模擬試驗的方法來解決問題,利用計算機或計算器
可以生產0到9之間的取整數值的隨機數。
我們用1,2,3,4表示投中,用5,6,7,8,9,0表示未投中,
這樣可以體現(xiàn)投中的概率是40%。因為是投籃三次,所以每三個隨機
數作為一組。
例如:產生20組隨機數:
812,932,569,683,271,989,730,537,925,
907,113,966,191,431,257,393,027,556.
這就相當于做了20次試驗,在這組數中,如果恰有兩個數在1,
2,3,4中,則表示恰有兩次投中,它們分別是812,932,271,191,
393,即共有5個數,我們得到了三次投籃中恰有兩次投中的概率近
似為工=25%。
20
小結:(1)利用計算機或計算器做隨機模擬試驗,可以解決非古典概
型的概率的求解問題。
(2)對于上述試驗,如果親手做大量重復試驗的話,花費的時
間太多,因此利用計算機或計算器做隨機模擬試驗可以大大節(jié)省時
間。
(3)隨機函數RANDBETWEEN(a,b)產生從整數a到整數b
的取整數值的隨機數。
例6你還知道哪些產生隨機數的函數?請列舉出來。
解:(1)每次按|SHIFl]|RNA#|鍵都會產生一個。?1之間的隨機數,
而且出現(xiàn)0?1內任何一個數的可能性是相同的。
(2)還可以使用計算機軟件來產生隨機數,如Scilab中產生隨機
數的方法。Scilab中用rand()函數來產生0?1之間的隨機數,每周
用一次rand()函數,就產生一個隨機數,如果要產生a?b之間的隨
機數,可以使用變換rand()*(b—a)+a得到.
4、課堂小結:本節(jié)主要研究了古典概型的概率求法,解題時要注意兩
八占、、??
(1)古典概型的使用條件:試驗結果的有限性和所有結果的等可能
性。
(2)古典概型的解題步驟;
①求出總的基本事件數;
②求出事件A所包含的基本事件數,然后利用公式P(A)
二A包含的基本事件數
一總的基本事件個數
(3)隨機數量具有廣泛的應用,可以幫助我們安排和模擬一些試
驗,這樣可以代替我們自己做大量重復試驗,比如現(xiàn)在很多城市的重
要考試采用產生隨機數的方法把考生分配到各個考場中。
5、自我評價與課堂練習:
1.在40根纖維中,有12根的長度超過30mm,從中任取一根,取
到長度超過30mm的纖維的概率是()
A.—B.—C.—D.以上都不對
404030
2.盒中有10個鐵釘,其中8個是合格的,2個是不合格的,從中任
取一個恰為合格鐵釘的概率是
A.-B.-C.-D.—
54510
3.在大小相同的5個球中,2個是紅球,3個是白球,若從中任取2
個,則所取的2個球中至少有一個紅球的概率是o
4.拋擲2顆質地均勻的骰子,求點數和為8的概率。
5.利用計算器生產10個1到20之間的取整數值的隨機數。
6.用0表示反面朝上,1表正面朝上,請用計算器做模擬擲硬幣試
驗。
6、評價標準:
1.B[提示:在40根纖維中,有12根的長度超過30mm,即基本事
件總數為40,且它們是等可能發(fā)生的,所求事件包含12個基本事件,
故所求事件的概率為*因此選B.]
2.C[提示:(方法1)從盒中任取一個鐵釘包含基本事件總數為10,
其中抽到合格鐵訂(記為事件A)包含8個基本事件,所以,所求概
率為P(A)=§=±(方法2)本題還可以用對立事件的概率公式求
105
解,因為從盒中任取一個鐵釘,取到合格品(記為事件A)與取到不
合格品(記為事件B)恰為對立事件,因此,P(A)=1-P(B)=1
105
3.([提示;記大小相同的5個球分別為紅],紅2,白”白2,白3,
則基本事件為:(紅1,紅2),(紅1,白1),(紅1,白2)(紅1,白3),
(紅2,白3),共1。個,其中至少有一個紅球的事件包括7個基本事
件,所以,所求事件的概率為(.本題還可以利用“對立事件的概率
和為1”來求解,對于求“至多”“至少”等事件的概率頭問題,常
采用間接法,即求其對立事件的概率P(A),然后利用P(A)1-P
(A)求解]。
4.解:在拋擲2顆骰子的試驗中,每顆骰子均可出現(xiàn)1點,2點,…,
6點6種不同的結果,我們把兩顆骰子標上記號1,2以便區(qū)分,由
于1號骰子的一個結果,因此同時擲兩顆骰子的結果共有6X6=36
種,在上面的所有結果中,向上的點數之和為8的結果有(2,6),
(3,5),(4,4),(5,3),(6,2)5種,所以,所求事件的概率為
5
36
5.解:具體操作如下
鍵入
ENTER7
反復按鍵10次即可得到。
6.解:具體操作如下:
鍵入PANDRANDI
STATDEG
7、作業(yè):根據情況安排
3.3幾何概型
3.3.1-3.3.2幾何概型及均勻隨機數的產生
一、教學目標:
1、知識與技能:(1)正確理解兒何概型的概念;
(2)掌握兒何概型的概率公式:
DzAx構成事件A的區(qū)域長度(面積或體積)
1-試驗的全部結果所構成的區(qū)域長度(面積或體積)
(3)會根據古典概型與幾何概型的區(qū)別與聯(lián)系來判別某種概型是古
典概型還是幾何概型;
(4)了解均勻隨機數的概念;
(5)掌握利用計算器(計算機)產生均勻隨機數的方法;
(6)會利用均勻隨機數解決具體的有關概率的問題.
2、過程與方法:(1)發(fā)現(xiàn)法教學,通過師生共同探究,體會數學
知識的形成,學會應用數學知識來解決問題,體會數學知識與現(xiàn)
實世界的聯(lián)系,培養(yǎng)邏輯推理能力;(2)通過模擬試驗,感知應
用數字解決問題的方法,自覺養(yǎng)成動手、動腦的良好習慣。
3、情感態(tài)度與價值觀:本節(jié)課的主要特點是隨機試驗多,學習時
養(yǎng)成勤學嚴謹的學習習慣。
二、重點與難點:
1、兒何概型的概念、公式及應用;
2、利用計算器或計算機產生均勻隨機數并運用到概率的實際應用中.
三、學法與教學用具:1、通過對本節(jié)知識的探究與學習,感知用圖
形解決概率問題的方法,掌握數學思想與邏輯推理的數學方法;2、
教學用具:投燈片,計算機及多媒體教學.
四、教學設想:
1、創(chuàng)設情境:在概率論發(fā)展的早期,人們就已經注意到只考慮那種
僅有有限個等可能結果的隨機試驗是不夠的,還必須考慮有無限多個
試驗結果的情況。例如一個人到單位的時間可能是8:0059:00之
間的任何一個時刻;往一個方格中投一個石子,石子可能落在方格中
的任何一點……這些試驗可能出現(xiàn)的結果都是無限多個。
2、基本概念:(1)兒何概率模型:如果每個事件發(fā)生的概率只與構
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
兒何概率模型;
(2)兒何概型的概率公式:
p(A)二構成事件A的區(qū)域長度(面積或體積)
一試驗的全部結果所構成的區(qū)域長度(面積或體積);
(3)幾何概型的特點:1)試驗中所有可能出現(xiàn)的結果(基本事件)
有無限多個;2)每個基本事件出現(xiàn)的可能性相等.
3、例題分析:
課本例題略
例1判下列試驗中事件A發(fā)生的概度是古典概型,
還是幾何概型。
(1)拋擲兩顆骰子,求出現(xiàn)兩個“4點”的概率;
(2)如課本P132圖3.3-1中的(2)所示,圖中有一個轉盤,甲乙兩
人玩轉盤游戲,規(guī)定當指針指向B區(qū)域時,甲獲勝,否則乙獲勝,
求甲獲勝的概率。
分析:本題考查的幾何概型與古典概型的特點,古典概型具有有限性
和等可能性。而幾何概型則是在試驗中出現(xiàn)無限多個結果,且與事件
的區(qū)域長度有關。
解:(1)拋擲兩顆骰子,出現(xiàn)的可能結果有6X6=36種,且它們都是
等可能的,因此屬于古典概型;
(2)游戲中指針指向B區(qū)域時有無限多個結果,而且不難發(fā)現(xiàn)“指
針落在陰影部分”,概率可以用陰影部分的面積與總面積的比來衡量,
即與區(qū)域長度有關,因此屬于幾何概型.
例2某人欲從某車站乘車出差,已知該站發(fā)往各站的客車均每小時
一班,求此人等車時間不多于10分鐘的概率.
分析:假設他在0?60分鐘之間任何一個時刻到車站等車是等可能的,
但在0到60分鐘之間有無窮多個時刻,不能用古典概型公式計算隨機
事件發(fā)生的概率.可以通過兒何概型的求概率公式得到事件發(fā)生的概
率.因為客車每小時一班,他在0到60分鐘之間任何一個時刻到站等
車是等可能的,所以他在哪個時間段到站等車的概率只與該時間段的
長度有關,而與該時間段的位置無關,這符合兒何概型的條件.
解:設A={等待的時間不多于10分鐘},我們所關心的事件A恰好是到
站等車的時刻位于[50,60]這一時間段內,因此由兒何概型的概率公
式,得P(A)=竺二竺=_1,即此人等車時間不多于10分鐘的概率為
6066
小結:在本例中,到站等車的時刻X是隨機的,可以是。到60之間
的任何一刻,并且是等可能的,我們稱X服從[0,60]上的均勻分布,
X為[0,60]上的均勻隨機數.
練習:1.已知地鐵列車每lOmin一班,在車站停Imin,求乘客到達
站臺立即乘上車的概率。
2.兩根相距6m的木桿上系一根繩子,并在繩子上掛一盞燈,求燈與
兩端距離都大于2m的概率.
解:1.由幾何概型知,所求事件A的概率為P(A)=1;
2.記“燈與兩端距離都大于2m”為事件A,則P(A)=2=J..
63
例3在1萬平方千米的海域中有40平方千米的大陸架儲藏著石油,
假設在海域中任意一點鉆探,鉆到油層面的概率是多少?
分析:石油在1萬平方千米的海域大陸架的分布可以看作是隨機的而
40平方千米可看作構成事件的區(qū)域面積,有兒何概型公式可以求得
概率。
解:記“鉆到油層面”為事件A,則P(A)=
儲藏石油的大陸架面積二40二。004
所有海域的大陸架面積一10000-''
答:鉆到油層面的概率是0.004.
例4在1升高產小麥種子中混入了一種帶麥誘病的種子,從中隨機
取出10毫升,則取出的種子中含有麥誘病的種子的概率是多少?
分析:病種子在這1升中的分布可以看作是隨機的,取得的10毫克
種子可視作構成事件的區(qū)域,1升種子可視作試驗的所有結果構成的
區(qū)域,可用“體積比”公式計算其概率。
解:取出10毫升種子,其中“含有病種子”這一事件記為A,則
p(A)=取出的種子體積一10hog
所有種子的體積一1000一,,
答:取出的種子中含有麥誘病的種子的概率是0.0L
例5取一根長度為3m的繩子,拉直后在任意位置剪斷,那么剪得兩
段的長都不小于1m的概率有多大?
分析:在任意位置剪斷繩子,則剪斷位置到一端點的距離取遍[0,3]
內的任意數,并且每一個實數被取到都是等可能的。因此在任意位置
剪斷繩子的所有結果(基本事件)對應[0,3]上的均勻隨機數,其中
取得的[1,2]內的隨機數就表示剪斷位置與端點距離在[1,2]內,也
就是剪得兩段長都不小于1%這樣取得的[1,2]內的隨機數個數與
[0,3]內個數之比就是事件A發(fā)生的概率。
解法1:(1)利用計算器或計算機產生一組0到1區(qū)間的均勻隨機數
ai=RAND.
(2)經過伸縮變換,a=a#3.
(3)統(tǒng)計出[1,2]內隨機數的個數N和[0,3]內隨機數的個數N.
(4)計算頻率f£A)=叢即為概率P(A)的近似值.
N
解法2:做一個帶有指針的圓盤,把圓周三等分,標上刻度[0,3](這
里3和。重合).轉動圓盤記下指針在[1,2](表示剪斷繩子位置在
[1,2]范圍內)的次數M及試驗總次數N,則fn(A)=+即為概率P(A)
的近似值.
小結:用隨機數模擬的關鍵是把實際問題中事件A及基本事件總體
對應的區(qū)域轉化為隨機數的范圍。解法2用轉盤產生隨機數,這種方
法可以親自動手操作,但費時費力,試驗次數不可能很大;解法1用
計算機產生隨機數,可以產生大量的隨機數,又可以自動統(tǒng)計試驗的
結果,同時可以在短時間內多次重復試驗,可以對試驗結果的隨機性
和規(guī)律性有更深刻的認識.
例6在長為12cm的線段AB上任取一點M,并以線段AM為邊作正
方形,求這個正方形的面積介于36cm2與81cm2之間的概率.
分析:正方形的面積只與邊長有關,此題可以轉化為在12cm長的線
段AB上任取一點M,求使得AM的長度介于6cm與9cm之間的概
率.
解:(1)用計算機產生一組[o,1]內均勻隨機數為=RAND.
(2)經過伸縮變換,a=a1*12得到[0,12]內的均勻隨機數.
(3)統(tǒng)計試驗總次數N和[6,9]內隨機數個數N1
(4)計算頻率”.
N
記事件A={面積介于36cm2與81cm2之間}={長度介于6cm與9cm之
間},則P(A)的近似值為fn(A)=*L.
4、課堂小結:1、幾何概型是區(qū)別于古典概型的又一概率模型,使用兒
何概型的概率計算公式時,一定要注意其適用條件:每個事件發(fā)生的概
率只與構成該事件區(qū)域的長度成比例;
2、均勻隨機數在日常生活中,有著廣泛的應用,我們可以利用計算
器或計算機來產生均勻隨機數,從而來模擬隨機試驗,其具體方法是:
建立一個概率模型,它與某些我們感興趣的量(如概率值、常數)
有關,然后設計適當的試驗,并通過這個試驗的結果來確定這些量.
5、自我評價與課堂練習:
1.在500ml的水中有一個草履蟲,現(xiàn)從中隨機取出2ml水樣放到顯
微鏡下觀察,則發(fā)現(xiàn)草履蟲的概率是()
A.0.5B.0.4C.0.004D.不能確定
2.平面上畫了一些彼此相距2a的平行線,把一枚半徑r<a的硬幣任
意擲在這個平面上,求硬幣不與任何一條平行線相碰的概率.
3.某班有45個,現(xiàn)要選出1人去檢查其他班的衛(wèi)生,若每個人被選
到的機會均等,則恰好選中學生甲主機會有多大?
4.如圖3-18所示,曲線y=-x?+l與x軸、y軸圍成一個區(qū)域A,直
線x=l、直線y=l、x軸圍成一個正方形,向正方形中隨機地撒一把
芝麻,利用計算機來模擬這個試驗,并統(tǒng)計出落在區(qū)域A內的芝麻
數與落在正方形中的芝麻數。
6、評價標準:
1.C(提示:由于取水樣的隨機性,所
求事件A:“在取出2ml的水樣中有草履M
A
蟲”的概率等于水樣的體積與總體積之
比2=0.004)
5002ao
2.解:把“硬幣不與任一條平行線相碰”
的事件記為事件A,為了確定硬幣的位
置,由硬幣中心O向靠得最近的平行線引垂線OM,垂足為M,如
圖所示,這樣線段OM長度(記作OM)的取值范圍就是[。,a],只有
當rVOMWa時硬幣不與平行線相碰,所以所求事件A的概率就是P
(r,a]的長度a—r
(A)=
[0,幻的長度a
3.提示:本題應用計算器產生隨機數進行模擬試驗,請按照下面的
步驟獨立完成。
(1)用1?45的45個數來替代45個人;
(2)用計算器產生1?45之間的隨機數,并記錄;
(3)整理數據并填入下表
試驗50100152025303540455060657075808590100105
次數00000000000000000
1出
現(xiàn)
怫
數
1出
現(xiàn)
率
(4)利用穩(wěn)定后1出現(xiàn)的頻率估計恰好選中學生甲的機會。
4.解:如下表,由計算機產生兩例。?1之間的隨機數,它們分別表
示隨機點(x,y)的坐標。如果一個點(x,y)滿足y^-x2+l,就表示
這個點落在區(qū)域A內,在下表中最后一列相應地就填上1,否則填0。
Xy計數
0.5988950.9407940
0.5122840.1189611
0.4968410.7844170
0.1127960.6906341
0.3596000.3714411
0.1012600.6505121
?????????
0.9473860.9021270
0.1176180.3056731
0.5164650.2229071
0.5963930.9696950
7、作業(yè):根據情況安排
3.1隨機事件的概率
3.1.1—3.1.2隨機事件的概率及概率的意義(第一、二課時)
一、教學目標:
1、知識與技能:(1)了解隨機事件、必然事件、不可能事件的概念;
(2)正確理解事件A出現(xiàn)的頻率的意義;(3)正確理解概率的概念
和意義,明確事件A發(fā)生的頻率K(A)與事件A發(fā)生的概率P(A)
的區(qū)別與聯(lián)系;(3)利用概率知識正確理解現(xiàn)實生活中的實際問題.
2、過程與方法:(1)發(fā)現(xiàn)法教學,通過在拋硬幣、拋骰子的試驗中
獲取數據,歸納總結試驗結果,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,真正做到在探索中學習,
在探索中提高;(2)通過對現(xiàn)實生活中的“擲幣”,“游戲的公平性”,、
,,彩票中獎,,等問題的探究,感知應用數學知識解決數學問題的方法,
理解邏輯推理的數學方法.
3、情感態(tài)度與價值觀:(1)通過學生自己動手、動腦和親身試驗來
理解知識,體會數學知識與現(xiàn)實世界的聯(lián)系;(2)培養(yǎng)學生的辯證唯
物主義觀點,增強學生的科學意識.
二、重點與難點:(1)教學重點:事件的分類;概率的定義以及和頻
率的區(qū)別與聯(lián)系;(2)教學難點:用概率的知識解釋現(xiàn)實生活中的具
體問題.
三、學法與教學用具:1、引導學生對身邊的事件加以注意、分析,
結果可定性地分為三類事件:必然事件,不可能事件,隨機事件;指
導學生做簡單易行的實驗,讓學生無意識地發(fā)現(xiàn)隨機事件的某一結果
發(fā)生的規(guī)律性;2、教學用具:硬幣數枚,投燈片,計算機及多媒體
教學.
四、教學設想:
1、創(chuàng)設情境:日常生活中,有些問題是很難給予準確無誤的回答的。
例如,你明天什么時間起床?7:20在某公共汽車站候車的人有多少?
你購買本期福利彩票是否能中獎?等等。
2、基本概念:
(1)必然事件:在條件S下,一定會發(fā)生的事件,叫相對于條件S
的必然事件;
(2)不可能事件:在條件S下,一定不會發(fā)生的事件,叫相對于條
件S的不可能事件;
(3)確定事件:必然事件和不可能事件統(tǒng)稱為相對于條件S的確定
事件;
(4)隨機事件:在條件S下可能發(fā)生也可能不發(fā)生的事件,叫相對
于條件s的隨機事件;
(5)頻數與頻率:在相同的條件S下重復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m為事件A出現(xiàn)的頻數;
稱事件A出現(xiàn)的比例fn(A)=.為事件A出現(xiàn)的概率:對于給定的隨
n
機事件A,如果隨著試驗次數的增加,事件A發(fā)生的頻率fn(A)穩(wěn)定
在某個常數上,把這個常數記作P(A),稱為事件A的概率。
(6)頻率與概率的區(qū)別與聯(lián)系:隨機事件的頻率,指此事件發(fā)生的
次數必與試驗總次數n的比值區(qū),它具有一定的穩(wěn)定性,總在某個
n
常數附近擺動,且隨著試驗次數的不斷增多,這種擺動幅度越來越小。
我們把這個常數叫做隨機事件的概率,概率從數量上反映了隨機事件
發(fā)生的可能性的大小。頻率在大量重復試驗的前提下可以近似地作為
這個事件的概率
(7)似然法與極大似然法:見課本P111
3、例題分析:
例1判斷下列事件哪些是必然事件,哪些是不可能事件,哪些是隨
機事件?
(1)“拋一石塊,下落”.
(2)“在標準大氣壓下且溫度低于0℃時,冰融化”;
(3)“某人射擊一次,中靶”;
(4)“如果那么a—b>0”;
(5)“擲一枚硬幣,出現(xiàn)正面”;
(6)“導體通電后,發(fā)熱”;
(7)“從分別標有號數1,2,3,4,5的5張標簽中任取一張,
得至I」4號簽”;
(8)”某電話機在1分鐘內收到2次呼叫”;
(9)“沒有水份,種子能發(fā)芽”;
(10)“在常溫下,焊錫熔化”.
答:根據定義,事件(1)、(4)、(6)是必然事件;事件(2)、
(9)、(10)是不可能事件;事件(3)、(5)、⑺、(8)是隨機事件.
例2某射手在同一條件下進行射擊,結果如下表所示:
射擊次數n102050100200500
擊中靶心次數m8194492178455
擊中靶心的頻率依
n
(1
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