小學(xué)數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)教案
發(fā)表時間:2021-08-14高一數(shù)學(xué)教案:《古典概型》教學(xué)設(shè)計(三)。
高一數(shù)學(xué)教案:《古典概型》教學(xué)設(shè)計(三)
一、內(nèi)容和內(nèi)容解析
內(nèi)容:古典概型的概念及概率計算公式。
內(nèi)容解析:本節(jié)課是高中數(shù)學(xué)(必修3)第三章概率的第二節(jié)古典概型的第一課時,是在學(xué)習(xí)隨機(jī)事件的概率之后,幾何概型之前,尚未學(xué)習(xí)排列組合的情況下進(jìn)行教學(xué)的。古典概型是一種特殊的數(shù)學(xué)模型,也是一種最基本的概率模型,它曾是概率論發(fā)展初期的主要研究對象,在概率論中占有相當(dāng)重要的地位,它的引入,使我們可以解決一類隨機(jī)事件(等可能事件)的概率,而且可以得到概率精確值,同時避免了大量的重復(fù)試驗。學(xué)好古典概型可以為其它概率的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),有利于理解概率的概念,并能夠解釋生活中的一些問題。
古典概型概念中的核心是它的兩個特征,(1)試驗中所有可能出現(xiàn)的基本事件只有有限個(有限性);(2)每個基本事件出現(xiàn)的可能性相等(等可能性),尤其是特征(2),所以教學(xué)的重點不是“如何計算概率”,而是要引導(dǎo)學(xué)生動手操作,開展小組合作學(xué)習(xí),通過舉出大量的古典概型的實例與數(shù)學(xué)模型使學(xué)生概括、理解、深化古典概型的兩個特征及概率計算公式。同時使學(xué)生初步能夠把一些實際問題轉(zhuǎn)化為古典概型,并能夠合理利用統(tǒng)計、化歸等數(shù)學(xué)思想方法有效解決有關(guān)的概率問題。
教學(xué)重點:理解古典概型及其概率計算公式。
二、目標(biāo)和目標(biāo)解析
目標(biāo):理解古典概型及其概率計算公式,并能計算有關(guān)隨機(jī)事件的概率。
目標(biāo)解析:
1、通過學(xué)生對擲硬幣、骰子及例1的比較、分析,引導(dǎo)學(xué)生概括出古典概型的兩個特征。
2、從擲硬幣、骰子試驗的有關(guān)概率計算中歸納出古典概型的概率計算公式。
3、借助問題背景及動手操作,讓學(xué)生不斷體驗古典概型的特征(2),充分認(rèn)識到它在運(yùn)用古典概型概率計算公式中的重要性。
4、體驗將問題轉(zhuǎn)化為古典概型中的思想,嘗試用概率知識解析實際問題,并積極探究有關(guān)概率中較復(fù)雜的問題,形成實事求是的科學(xué)態(tài)度,增強(qiáng)鍥而不舍的求學(xué)精神。
三、教學(xué)問題診斷分析
學(xué)生已學(xué)了隨機(jī)事件的概率,并親自動手操作了擲硬幣、骰子(包括同時擲兩個)的試驗,由此歸納出古典概型的兩個特征不是難點,關(guān)鍵是以下問題:
1、學(xué)生在解決古典概型中有關(guān)概率計算時,往往會忽視古典概型的兩個特征,錯用古典概型概率計算公式,因此在教學(xué)中結(jié)合例2與問題4進(jìn)行深入討論,讓學(xué)生真正體會到判斷古典概型的重要性,其中可以利用試驗、統(tǒng)計、列舉等手段來幫助學(xué)生解決問題。
2、在歸納概率計算公式時,很多學(xué)生可能會不重視,想當(dāng)然地得出結(jié)論,教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生揭示公式得出的過程,并學(xué)會從特殊到一般研究問題的方法。
3、學(xué)生初步學(xué)習(xí)概率,較難將實際問題模型(古典概型)化,因此在教學(xué)應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生建模的意識的能力。
教學(xué)難點:如何判斷一個試驗是否為古典概型, 如何將實際問題轉(zhuǎn)化為古典概型問題。
四、教學(xué)支持條件分析
為了有效實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),條件許可準(zhǔn)備投影儀、多媒體課件,學(xué)生準(zhǔn)備硬幣、骰子數(shù)枚。
五、教學(xué)過程設(shè)計
1、形成概念
(1)基本事件
由拋擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣與骰子的試驗結(jié)果中點出基本事件的概念。
例1 (1)從字母A、B、C、D中任意取出一個字母的試驗中,有哪些基本事件?(2)任意取出兩個不同字母呢?
設(shè)計意圖:使學(xué)生了解基本事件及列舉法(畫樹狀圖是列舉法的基本方法),列出所有基本事件,并為歸納古典概型提供更多背景。
(2)古典概型
問題1 在擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣或骰子及例1的試驗中,基本事件分別有幾個,它們之間有什么共同特征?
設(shè)計意圖:借助具體試驗中的基本事件,發(fā)現(xiàn)它們的共同特征,概括出古典概型的定義。
師生活動:通過引導(dǎo),使學(xué)生逐步歸納出它們間的共性:
(1)試驗中所有可能出現(xiàn)的基本事件只有有限個;(有限性)
(2)每個基本事件出現(xiàn)的可能性相等。(等可能性)
定義:我們將具有這兩個特點的概率模型稱為古典概率概型(classical models of probability),簡稱古典概型。
思考 在擲一枚質(zhì)地均勻骰子(其中四個面分別標(biāo)有1、2、3、4,另兩個面標(biāo)有5)的試驗中,基本事件分別是什么?它是古典概型嗎?
設(shè)計意圖:使學(xué)生進(jìn)一步理解古典概型概念中的兩個特征的含義。
師生活動:由學(xué)生來說明理由,并讓學(xué)生舉例。
2、歸納公式
問題2 我們用模擬試驗的方法已經(jīng)得到:拋擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣出現(xiàn)正面朝上的概率為,你能否用已學(xué)的概率知識加以說明(求某一隨機(jī)事件的概率都用模擬試驗的方法好不好,為什么?)?對于擲一枚質(zhì)地均勻骰子的試驗?zāi)兀坑纱四芊竦贸龉诺涓判椭腥魏问录母怕视嬎愎剑?/p>
設(shè)計意圖:使學(xué)生從特殊問題入手,歸納出古典概型概率計算公式。
師生活動:引導(dǎo)學(xué)生從特殊試驗中發(fā)現(xiàn)任意兩個基本事件都是互斥且等可能,任何事件(包括必然事件)都可以表示為基本事件的和,利用概率的加法公式得出結(jié)果,并體會從特殊到一般歸納問題的思想。
古典概型計算任何事件A的概率計算公式為:
3、應(yīng)用舉例
例2 單選題是標(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,請大家完成下列問題:
(1)拋擲一枚質(zhì)地均勻的骰子,得到的點數(shù)是奇數(shù)的概率為( )
(A) (B) (C) (D)
(2)Throws two quality of material even coins, all appears frontage to face on the probability is( )
(A) (B) (C) (D)
設(shè)計意圖:先統(tǒng)計全班學(xué)生選擇A、B、C、D的人數(shù)(統(tǒng)計思想),再由學(xué)生判斷該概率模型(只針對選擇A、B、C、D)是不是古典概型,并發(fā)現(xiàn):如果掌握了考察的內(nèi)容,他可以選擇唯一正確的答案;如果掌握了考察的部分內(nèi)容,他可以提高選擇的正確率;假設(shè)考生不會做,他只能隨機(jī)選擇一個答案,答對的概率最低(此時為古典概型),通過親身感受使學(xué)生進(jìn)一步體驗統(tǒng)計與古典概型的意義,同時讓學(xué)生充分認(rèn)識到掌握知識的重要性。
引申 現(xiàn)行的高考數(shù)學(xué)試卷中有10道單選題,如果有一個考生答對了8道題,他是隨機(jī)選擇的可能性大,還是他掌握了一定知識的可能性大?在物理考試中既有單選題又有多選題,多選題是從A,B,C,D四個選項中選出所有正確的答案,同學(xué)們可能有一種感覺,如果不知道正確答案,多選題更難猜對,這是為什么?
設(shè)計意圖:使學(xué)生通過相似問題背景的比較,進(jìn)一步理解古典概型在解決概率問題中有關(guān)的思想方法。
師生活動:對于前者,引導(dǎo)學(xué)生采用極大似然法進(jìn)行分析,而后者主要解決基本事件的個數(shù),這里可以結(jié)合例1的結(jié)果。
問題3 拋擲一枚質(zhì)地均勻的骰子,由骰子的點數(shù)為奇數(shù)還是偶數(shù)來決定乒乓球比賽中的發(fā)球權(quán),公平嗎?同時拋擲兩枚質(zhì)地均勻的骰子,由兩枚骰子的點數(shù)之和為奇數(shù)還是偶數(shù)來決定乒乓球比賽中的發(fā)球權(quán),公平嗎?
設(shè)計意圖:通過動手操作并利用統(tǒng)計手段(統(tǒng)計思想),使學(xué)生深入理解在使用古典概型的概率公式時,首先要判斷該概率模型是不是古典概型,然后要找出隨機(jī)事件A包含的基本事件的個數(shù)和試驗中基本事件的總數(shù)。
師生活動:向每位學(xué)生分發(fā)一枚質(zhì)地均勻的骰子,同桌合作做試驗,結(jié)合試驗中的統(tǒng)計數(shù)據(jù),通過交流與討論,嘗試解決此問題,并重點揭示以下錯誤的根源(由于沒有從根本上認(rèn)識基本事件而造成):
錯誤一:將兩點數(shù)之和2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12這11個數(shù)看成基本事件,并誤認(rèn)為是等可能,從而得到點數(shù)之和為奇數(shù)或偶數(shù)的概率分別為與。
錯誤二:對類似于(1,2)和(2,1)的結(jié)果沒有區(qū)別,則所有可能的結(jié)果是:(1,1)(1,2)(1,3)(1,4)(1,5)(1,6)(2,2)(2,3)(2,4)(2,5)(2,6)(3,3)(3,4)(3,5)(3,6)(4,4)(4,5)(4,6)(5,5)(5,6)(6,6)共有21種, 從而得到點數(shù)之和為奇數(shù)或偶數(shù)的概率分別為與。
例3 假設(shè)某人的儲蓄卡的密碼是由6個數(shù)字組成(每個數(shù)字可以是0,1,2,…,9中的任意一個),如果他完全忘記了密碼,問他到自動取款機(jī)上隨機(jī)試一次密碼就能取到錢的概率是多少?若他知道最后兩個數(shù)字是自己的生日,結(jié)果又會怎樣呢?
設(shè)計意圖:使學(xué)生能將實際問題轉(zhuǎn)化(化歸思想)為古典概型,了解概率在實際中的應(yīng)用及其中的化歸思想。
練習(xí) 某種飲料每箱裝6聽,如果其中有2聽不合格,問質(zhì)檢人員從中隨機(jī)抽出2聽,檢測到不合格產(chǎn)品的概率有多大?
設(shè)計意圖:繼續(xù)培養(yǎng)與提高學(xué)生能將實際問題轉(zhuǎn)化為古典概型的能力,不斷了解概率在實際中的廣泛應(yīng)用。
探究 隨著檢測聽數(shù)的增加,查出不合格產(chǎn)品的概率怎樣變化?為什么質(zhì)檢人員一般都采用抽查的方式而不采用逐個檢查的方法?
4、總結(jié)提高
(1)本節(jié)課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是什么?
(2)在應(yīng)用古典概型解決概率問題時,應(yīng)注意什么?
(3)學(xué)習(xí)了古典概型后,你覺得有哪些收獲?
六、目標(biāo)檢測設(shè)計
1、一枚硬幣連擲3次,只有一次出現(xiàn)正面的概率為_________.
2、 在20瓶飲料中,有2瓶已過了保質(zhì)期,從中任取1瓶,取到已過保質(zhì)期的飲料的概率為_________.
3、 從1,2,3,…,9這9個數(shù)字中任取2個數(shù)字,
(1)2個數(shù)字都是奇數(shù)的概率為_________;
(2)2個數(shù)字之和為偶數(shù)的概率為_________.
4、某人有4把鑰匙,其中2把能打開門。現(xiàn)隨機(jī)地取1把鑰匙試著開門,不能開門的就扔掉,問第二次才能打開門的概率是多少?,若試過的鑰匙不扔掉,這個概率又是多少?
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高一數(shù)學(xué)教案:《古典概型》教學(xué)設(shè)計(二)
高一數(shù)學(xué)教案:《古典概型》教學(xué)設(shè)計(二)
一.內(nèi)容和內(nèi)容解析
本節(jié)課是高中數(shù)學(xué)3(必修)第三章概率的第二節(jié)古典概型的第一課時,是在隨機(jī)事件的概率之后,幾何概型之前,尚未學(xué)習(xí)排列組合的情況下教學(xué)的。古典概型是一種特殊的數(shù)學(xué)模型,他的引入避免了大量的重復(fù)試驗,而且得到的是概率精確值,同時古典概型
也是后面學(xué)習(xí)條件概率的基礎(chǔ),起到承前啟后的作用,所以在概率論中占有相當(dāng)重要的地位。主要內(nèi)容有:
1.基本事件的概念及特點:(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。
2.古典概型的特征:(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。
3.古典概型的概率計算公式,用列舉法計算一些隨機(jī)事件所含的基本事件的個數(shù)及事件發(fā)生的概率。
隨機(jī)事件概率的基本算法是通過大量重復(fù)試驗用頻率來估計,而其特殊的類型――古典概型的概率計算,可通過分析結(jié)果來計算。學(xué)好古典概型可以為其它概率的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),同時有利于理解概率的概念,有利于計算一些事件的概率,有利于解釋生活中的一些問題。
本節(jié)課的重點是理解古典概型的概念及利用古典概型求解隨機(jī)事件的概率。
二.目標(biāo)和目標(biāo)解析
1.通過“擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣的試驗”和“擲一枚質(zhì)地均勻的骰子的試驗”了解基本事件的概念和特點
2.通過實例,理解古典概型及其概率計算公式。根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容和學(xué)生的實際水平,通過模擬試驗讓學(xué)生理解古典概型的特征:試驗結(jié)果的有限性和每一個試驗結(jié)果出現(xiàn)的等可能性,觀察類比各個試驗,歸納總結(jié)出古典概型的概率計算公式,體現(xiàn)了化歸的重要思想。適當(dāng)?shù)卦黾訉W(xué)生合作學(xué)習(xí)交流的機(jī)會,盡量地讓學(xué)生自己舉出生活和學(xué)習(xí)中與古典概型有關(guān)的實例。使得學(xué)生在體會概率意義的同時,感受與他人合作的重要性以初步形成實事求是地科學(xué)態(tài)度和鍥而不舍的求學(xué)精神。
3.會用列舉法計算一些隨機(jī)事件所含的基本事件數(shù)及事件發(fā)生的概率。掌握列舉法,學(xué)會運(yùn)用數(shù)形結(jié)合、分類討論的思想解決概率的計算問題。
4.會初步應(yīng)用概率計算公式解決簡單的古典概型問題。用有現(xiàn)實意義的實例,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生勇于探索,善于發(fā)現(xiàn)的創(chuàng)新思想。培養(yǎng)學(xué)生掌握“理論來源于實踐,并把理論應(yīng)用于實踐”的辨證思想。
三.教學(xué)問題診斷分析
學(xué)生已有的知識結(jié)構(gòu)是,已經(jīng)學(xué)習(xí)了隨機(jī)事件的概率,通過實例,已經(jīng)了解隨機(jī)事件的不確定性和頻率的穩(wěn)定性。了解了概率的意義,了解互斥事件及有限個互斥事件概率加法公式。和老教材的區(qū)別在于,學(xué)生是在尚未學(xué)習(xí)排列組合的情況下學(xué)習(xí)概率的。
學(xué)生學(xué)習(xí)的困難在于,對古典概型的兩個特征理解不夠深刻,一看到試驗包含的基本事件是有限個就用古典概型的公式求概率,沒有驗證“每個基本事件出現(xiàn)是等可能的”這個條件;另外對基本事件的總數(shù)的計算容易產(chǎn)生重復(fù)或遺漏。
本節(jié)課的教學(xué)難點:如何判斷一個試驗是否是古典概型,分清在一個古典概型中某隨機(jī)事件包含的基本事件的個數(shù)和試驗中基本事件的總數(shù)。
在解決概率的計算上,教師鼓勵學(xué)生嘗試列表和畫出樹狀圖,讓學(xué)生感受求基本事件個數(shù)的一般方法,讓學(xué)生直觀的感受到對象的總數(shù),而且還能使學(xué)生在列舉的時候作到不重不漏,從而化解由于沒有學(xué)習(xí)排列組合而學(xué)習(xí)概率這一教學(xué)困惑。在判斷一個試驗是否是古典概型時,教師可以設(shè)置一些問題讓學(xué)生判斷,加深對兩個特點缺一不可的理解。在例3的教學(xué)中,給出由于忽略等可能的條件而導(dǎo)致的錯誤解法,引起學(xué)生的認(rèn)知沖突,有利于學(xué)生的掌握知識。
四.教學(xué)條件支持
為了有效實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),條件許可,可以借助計算機(jī)進(jìn)行輔助教學(xué)。進(jìn)行例3教學(xué)時,通過模擬和分析兩種方式中每個基本事件的等可能性,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)在第二種情況下每個基本事件不是等可能的。
五.教學(xué)過程設(shè)計
(一)創(chuàng)設(shè)情境,引出課題
問題1:考察兩個試驗:(1)拋擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣的試驗;(2)擲一顆質(zhì)地均勻的骰子的試驗。在這兩個試驗中,可能的結(jié)果分別有哪些?
設(shè)計意圖:通過擲硬幣與擲骰子兩個接近于生活的試驗的設(shè)計。先激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,然后引導(dǎo)學(xué)生觀察試驗,分析結(jié)果,找出共性。
師生活動:學(xué)生思考、討論,教師利用試驗給出所有可能出現(xiàn)的結(jié)果即基本事件。
問題2:基本事件有什么特點?
師生活動:教師加以引導(dǎo)與啟發(fā),利用基本事件的關(guān)系發(fā)現(xiàn)基本事件的特點。學(xué)生歸納與總結(jié),鼓勵學(xué)生用自己的語言表述,從而提高學(xué)生的表達(dá)能力與數(shù)學(xué)語言的組織能力
問題3:在擲骰子試驗中,隨機(jī)試驗“出現(xiàn)偶數(shù)點”可以由哪些基本事件組成?
設(shè)計意圖:通過舉例,進(jìn)一步加深對基本事件的理解,從而為引出古典概型的定義做好鋪墊。
問題4:例1.從字母a,b,c,d中任意取出兩個不同字母的實驗中,有那些基本事件?
設(shè)計意圖:為了引出古典概型的概念,設(shè)計了例1。將數(shù)形結(jié)合和分類討論的思想滲透到具體問題中來。由于沒有學(xué)習(xí)排列組合,因此用列舉法列舉基本事件的個數(shù),不僅能讓學(xué)生直觀的感受到對象的總數(shù),而且還能使學(xué)生在列舉的時候作到不重不漏。解決了求古典概型中基本事件總數(shù)這一難點。
師生活動:教師引導(dǎo)學(xué)生列舉時做到不重復(fù)、不遺漏。學(xué)生列舉出基本事件。教師指出畫樹狀圖是列舉法的基本方法
(二)通過設(shè)疑,引出概念
問題1:你知道擲均勻硬幣出現(xiàn)正面朝上的概率是多少?擲骰子出現(xiàn)偶數(shù)點的概率是多少?例1中出現(xiàn)字母“d”的概率又是多少?
設(shè)計意圖:學(xué)生根據(jù)已有的知識,已經(jīng)可以獨(dú)立得出概率,通過教師的步步追問,引導(dǎo)學(xué)生深層次的考慮問題,看到問題的本質(zhì),得出概率公式。讓學(xué)生帶著思考問題觀察試驗,使其有目的的去尋找答案,有效的利用課堂時間,達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。公式的推導(dǎo)是在老師的啟發(fā)引導(dǎo)下,讓學(xué)生帶著好奇心去觀察數(shù)學(xué)模型。
師生活動:學(xué)生較容易得出上述問題的概率。
教師追問:這些概率你是怎么得出的?
學(xué)生:(1)從實驗來的;(2)從可能性角度分析得到的。
對于擲骰子試驗,出現(xiàn)各個點的可能性相同,
記出現(xiàn)1點,2點,…,6點的事件分別為A1,A2,…,A6 ,記“出現(xiàn)偶數(shù)點”為B,則P(A1)=P(A2)=…=P(A6),
又P(A1)+P(A2)+…=P(A6)=P(必然事件)=1
所以:P(A1)=P(A2)=…=P(A6)=
教師追問:出現(xiàn)偶數(shù)點的概率為什么是?
師生:記“出現(xiàn)偶數(shù)點”為事件B,利用概率的加法公式有
P(B)=P(A2)+P(A4)+P(A6)==
推導(dǎo)出概率公式:
問題2:上述概率公式的推導(dǎo)過程中基本事件有什么特點?
設(shè)計意圖:培養(yǎng)運(yùn)用從具體到抽象、從特殊到一般的辯證唯物主義觀點分析問題的能力,充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的化歸思想。啟發(fā)誘導(dǎo)的同時,訓(xùn)練了學(xué)生觀察和概括歸納的能力。通過問題的解決引出古典概型的概念。
師生活動:教師引導(dǎo)學(xué)生找出共性。具有下列兩個特點的概率模型才能運(yùn)用上述公式,我們稱為古典概率模型,簡稱古典概型。
(1)試驗中所有可能出現(xiàn)的基本事件只有有限個;(有限性)
(2)每個基本事件出現(xiàn)的可能性相等。(等可能性)
問題3:(1)向一個圓面內(nèi)隨機(jī)地投射一個點,如果該點落在圓內(nèi)任意一點都是等可能的,你認(rèn)為這是古典概型嗎?為什么?
(2)某同學(xué)隨機(jī)地向一靶心進(jìn)行射擊,這一試驗的結(jié)果只有有限個:命中10環(huán)、命中9環(huán)……命中5環(huán)和不中環(huán)。你認(rèn)為這是古典概型嗎?為什么?
設(shè)計意圖:兩個問題的設(shè)計是為了讓學(xué)生更加準(zhǔn)確的把握古典概型的兩個特點。突破了如何判斷一個試驗是否是古典概型這一教學(xué)難點。
師生活動:學(xué)生互相交流,回答補(bǔ)充,教師歸納。(1)不是古典概型,因為試驗的所有可能結(jié)果是圓面內(nèi)所有的點,試驗的所有可能結(jié)果數(shù)是無限的;(2)不是古典概型,因為試驗的所有可能結(jié)果只有7個,而命中10環(huán)、命中9環(huán)……命中5環(huán)和不中環(huán)的出現(xiàn)不是等可能的,即不滿足古典概型的第二個條件。
(三)例題分析,加深理解
問題1:例2.單選題是標(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。如果考生掌握了考察內(nèi)容,他可以選擇唯一正確的答案。假設(shè)考生不會做,他隨機(jī)的選擇一個答案,問他答對的概率是多少?
設(shè)計意圖:這節(jié)課的難點就是古典概型的判斷,對例2 的分析是突破難點的契機(jī),引導(dǎo)學(xué)生分析例2是否滿足古典概型的兩個基本特征有限性與等可能性,由此掌握求此類題目的方法,讓學(xué)生進(jìn)一步理解古典概型的概率計算公式,體驗概率與實際生活是息息相關(guān)的。
師生活動:教師引導(dǎo)學(xué)生思考是否滿足古典概型的特征?學(xué)生思考、討論、交流,說出看法,教師對學(xué)生的回答進(jìn)行歸納與總結(jié)。
解決這個問題的關(guān)鍵,即討論這個問題什么情況下可以看成古典概型。如果考生掌握或者掌握了部分考察內(nèi)容,這都不滿足古典概型的第2個條件——等可能性,因此,只有在假定考生不會做,隨機(jī)地選擇了一個答案的情況下,才可以化為古典概型。
學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識回答:
問題2:在標(biāo)準(zhǔn)化的考試中既有單選題又有多選題,多選題是從A、B、C、D四個選項中選擇所有正確答案,同學(xué)們有一種感覺,如果不知道正確答案多選題更難猜對,這是為什么?
設(shè)計意圖:上述問題的設(shè)計,讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)模型的生活化,能用所學(xué)知識解決新問題是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主旨。當(dāng)學(xué)生用自己的知識解決問題后,會有極大的成就感,提高了學(xué)習(xí)興趣,體驗了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的真諦。
師生活動:教師引導(dǎo)學(xué)生列舉15種可能出現(xiàn)的答案,判斷是否滿足古典概型的特征,利用概率公式求值。
問題3:例3. 同時擲兩個骰子,計算:
(1)一共有多少種不同的結(jié)果?
(2)其中向上的點數(shù)之和是5的結(jié)果有多少種?
(3)向上的點數(shù)之和是5的概率是多少?
設(shè)計意圖:這節(jié)課是在沒有學(xué)習(xí)排列組合的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)如何求概率,所以在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)古典概型的特征,用列舉法解決概率問題。深化鞏固對古典概型及其概率計算公式的理解,和用列舉法來計算一些隨機(jī)事件所含基本事件的個數(shù)及事件發(fā)生的概率。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想,提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維情趣,形成學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的積極態(tài)度。
通過觀察對比,發(fā)現(xiàn)兩種結(jié)果不同的根本原因是——研究的問題是否滿足古典概型,從而再次突出了古典概型這一教學(xué)重點,體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位,逐漸養(yǎng)成自主探究能力。
師生活動:
(1)教師給出問題,學(xué)生思考求解。
(2)教師將學(xué)生的結(jié)果匯總展示,學(xué)生給出的答案可能會有兩種,然后引導(dǎo)學(xué)生分析原因,尋找解答中存在的問題。其中這兩種答案分別對應(yīng)了解題中的兩種處理方法:把骰子標(biāo)號進(jìn)行解題和不標(biāo)號進(jìn)行解題,可以提示學(xué)生先把這兩種方法下的基本事件全部列出來,然后驗證是否為古典概型。
(3)學(xué)生思考、討論,列出兩種方法下的基本事件,發(fā)現(xiàn)基本事件的總數(shù)不相等。
(4)教師通過模擬和分析兩種方式中每個基本事件的等可能性,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)在第二種情況下每個基本事件不是等可能的,不是古典概型,因此不能用古典概型計算公式。
(5)師生共同總結(jié)解題步驟:
① 列舉基本事件(驗證基本事件是否有限,所有基本事件出現(xiàn)是否等可能);
② 列舉目標(biāo)事件所包含的基本事件;
③ 利用公式進(jìn)行計算。
問題4:把例3和例1作比較,你能找出它們的聯(lián)系和區(qū)別嗎?
設(shè)計意圖:通過比較,培養(yǎng)學(xué)生從不同的角度觀察問題的能力,辯證地看待問題,加深對古典概型的理解。
師生活動:學(xué)生觀察、比較、交流,教師總結(jié):
例3中列舉基本事件時考試是有序的、數(shù)字可以重復(fù)出現(xiàn)的,而例1是無序的、字母不可能重復(fù)出現(xiàn)的。例1也可以從有序的角度考慮:如我們也可以把所有的基本事件列為:(a,b),(a,c),(a,d),(b,a),(b,c),(b,d),(c,a),(c,b),(c,d),(d,a),(d,b),(d,c)
(四)循序漸進(jìn),例題延伸
問題1:假設(shè)儲蓄卡的密碼由4個數(shù)字組成,每個數(shù)字可以是0,1,2…,9十個數(shù)字中的任意一個。假設(shè)一個人完全忘記了密碼,問他到自動提款機(jī)上隨機(jī)式一次密碼就能取到錢的概率是多少?
設(shè)計意圖:選用具有現(xiàn)實意義的例題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)其運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力。
師生活動:教師要引導(dǎo)學(xué)生注意題目的前提是“完全忘記了自己的儲蓄卡密碼”,在這種前提下才是古典概型問題,才能用古典概型公式解決問題。
學(xué)生思考、討論、交流,在教師的指導(dǎo)下各自解題。
教師對學(xué)生的結(jié)果進(jìn)行評價和完善,同時讓學(xué)生理解為什么自動取款機(jī)不能無限制地讓用戶試密碼,用身份證上的號碼作密碼不安全等現(xiàn)象。
問題2:某種飲料每箱裝6聽,如果其中有2聽不合格,問質(zhì)檢人員隨機(jī)抽出2聽,檢測出不合格產(chǎn)品的概率有多大?
設(shè)計意圖:激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生解題能力。
師生活動:學(xué)生獨(dú)立練習(xí),必要時可以討論。教師個別指導(dǎo)。題目中關(guān)鍵是基本事件的表示方法,教師可給出相應(yīng)的引導(dǎo)與提示。
(五)變式練習(xí),鞏固提高
問題1:一次投擲兩顆骰子,求出現(xiàn)的點數(shù)之和為奇數(shù)的概率。
設(shè)計意圖:為了體現(xiàn)了知識的遞近與螺旋式上升。在教材安排練習(xí)的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一題多解的變式練習(xí),有三種解法,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的多變性和靈活性。更為重要的是萬變不離其中,只有掌握了古典概型的特征,才能體會這道題的意境。
師生活動:教師引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度解決問題。
學(xué)生用列舉法給出解法1:設(shè)A表示“出現(xiàn)點數(shù)之和為奇數(shù)”,用(i,j)記“第一顆骰子出現(xiàn)i點,第二顆骰子出現(xiàn)j點”,i= 1,2,3,4,5,6。顯然出現(xiàn)的36個基本事件組成等概樣本空間,其中A包含的基本事件個數(shù)為18個,故
教師給出解法2:若把一次試驗的所有可能結(jié)果取為:(奇,奇),(奇,偶),(偶,奇),(偶,偶),則它們也組成等概樣本空間?;臼录倲?shù)為4,A包含的基本事件個數(shù) 為2。
學(xué)生找出解法3:若把一次試驗的所有可能結(jié)果取為:{點數(shù)和為奇數(shù)},{點數(shù)和為偶數(shù)},也組成等概樣本空間,基本事件總數(shù)為2,A所含基本事件數(shù)為1。
(六)總結(jié)概括,自我評價
問題1:這節(jié)課你有什么收獲?學(xué)到了哪些知識和方法?
設(shè)計意圖:使學(xué)生對本節(jié)課的知識有一個系統(tǒng)全面的認(rèn)識,并把學(xué)過的相關(guān)知識有機(jī)地串聯(lián)起來,便于記憶和應(yīng)用,也進(jìn)一步升華了這節(jié)課所要表達(dá)的本質(zhì)思想,讓學(xué)生的認(rèn)知更上一層。
師生活動:學(xué)生小結(jié)歸納,不足的地方老師補(bǔ)充說明。
1.我們將具有
(1)試驗中所有可能出現(xiàn)的基本事件只有有限個;(有限性)
(2)每個基本事件出現(xiàn)的可能性相等。(等可能性)
這樣兩個特點的概率模型稱為古典概率概型,簡稱古典概型。
2.古典概型計算任何事件的概率計算公式。
3.求某個隨機(jī)事件A包含的基本事件的個數(shù)和實驗中基本事件的總數(shù)的常用方法是列舉法(畫樹狀圖和列表),應(yīng)做到不重不漏。
六.目標(biāo)檢測設(shè)計
第1題:在夏令營的7名成員中,有3名同學(xué)已去過北京。從這7名同學(xué)中任選2名同學(xué),選出的這2名同學(xué)恰是已去過北京的概率是多少?
設(shè)計意圖:首先判斷是否古典概型,然后用列舉法列出基本事件的總數(shù)及隨機(jī)事件所含基本事件的個數(shù),利用公式計算概率。
第2題:下面有三個游戲規(guī)則,袋子中分別裝有球,從袋中無放回地取球,分別計算甲獲勝的概率,哪個游戲是公平的?
游戲1
游戲2
游戲3
1個紅球和1個白球
2個紅球和2個白球
3個紅球和1個白球
?。眰€球
?。眰€球,再?。眰€球
取1個球,再?。眰€球
取出的球是紅球→甲勝
取出的兩個球同色→甲勝
取出的兩個球同色→甲勝
取出的球是白球→乙勝
取出的兩個球不同色→乙勝
取出的兩個球不同色→乙勝
設(shè)計意圖:通過這些學(xué)生熟悉的、有趣的隨機(jī)環(huán)境,比較容易使學(xué)生把學(xué)的新知識與自己原有的經(jīng)驗和直覺聯(lián)系起來。
第3題:某城市的電話號碼是8位數(shù),如果從電話號碼中任指一個電話號碼,求:
(1) 頭兩位數(shù)碼都是8的概率;
(2) 頭兩位數(shù)碼至少有一個不超過8的概率;
(3) 頭兩位數(shù)碼不相同的概率。
設(shè)計意圖:從實際問題出發(fā),結(jié)合古典概型和概率的性質(zhì),先計算事件的對立事件發(fā)生的概率,加強(qiáng)前后知識的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生的對知識的綜合運(yùn)用能力。
七.教學(xué)設(shè)計說明:
1.根據(jù)本節(jié)課的特點,采用引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)和歸納概括相結(jié)合的教學(xué)方法,通過提出問題、思考問題、解決問題等教學(xué)過程,觀察對比、概括歸納古典概型的概念及其概率公式,再通過具體問題的提出和解決,來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生的主體能動性,讓每一個學(xué)生充分地參與到學(xué)習(xí)活動中來。
2.學(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)的問題情景中,通過觀察、類比、思考、探究、概括、歸納和動手嘗試相結(jié)合,體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位,培養(yǎng)了學(xué)生由具體到抽象,由特殊到一般的數(shù)學(xué)思維能力,形成了實事求是的科學(xué)態(tài)度,增強(qiáng)了鍥而不舍的求學(xué)精神。
3.以問題為紐帶,化結(jié)果為過程的教學(xué)理念始終貫穿了整個教學(xué)過程,因為我們不僅希望學(xué)生掌握知識,更希望學(xué)生掌握分析知識、選擇知識、更新知識的能力。簡單的說智慧比知識更重要,知識是啟發(fā)智慧的手段,過程是結(jié)果的動態(tài)延伸,教學(xué)中能夠把結(jié)果變成過程,才能把知識變成智慧!
高三數(shù)學(xué)教案:《古典概型復(fù)習(xí)》教學(xué)設(shè)計
本文題目:高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)教案:古典概型復(fù)習(xí)教案
【高考要求】古典概型(B); 互斥事件及其發(fā)生的概率(A)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】:1、了解概率的頻率定義,知道隨機(jī)事件的發(fā)生是隨機(jī)性與規(guī)律性的統(tǒng)一;
2、 理解古典概型的特點,會解較簡單的古典概型問題;
3、 了解互斥事件與對立事件的概率公式,并能運(yùn)用于簡單的概率計算.
【知識復(fù)習(xí)與自學(xué)質(zhì)疑】
1、古典概型是一種理想化的概率模型,假設(shè)試驗的結(jié)果數(shù)具有 性和 性.解古典概型問題關(guān)鍵是判斷和計數(shù),要掌握簡單的記數(shù)方法(主要是列舉法).借助于互斥、對立關(guān)系將事件分解或轉(zhuǎn)化是很重要的方法.
2、(A)在10件同類產(chǎn)品中,其中8件為正品,2件為次品。從中任意抽出3件,則下列4個事件:①3件都是正品;②至少有一件是正品;③3件都是次品;④至少有一件是次品.是必然事件的是 .
3、(A)從5個紅球,1個黃球中隨機(jī)取出2個,所取出的兩個球顏色不同的概率是 。
4、(A)同時拋兩個各面上分別標(biāo)有1、2、3、4、5、6均勻的正方體玩具一次,“向上的兩個數(shù)字之和為3”的概率是 .
5、(A)某人射擊5槍,命中3槍,三槍中恰好有2槍連中的概率是 .
6、(B)若實數(shù) ,則曲線 表示焦點在y軸上的雙曲線的概率是 .
【例題精講】
1、(A)甲、乙兩人參加知識競答,共有10道不同的題目,其中選擇題6道,判斷題4道,甲、乙兩人依次各抽一題.(1)甲抽到選擇題、乙抽到判斷題的概率是多少?
(2)甲、乙兩人中至少有一人抽到選擇題的概率是多少?
2、(B)黃種人群中各種血型的人所占的比例如下表所示:
血型 A B AB O
該血型的人所占的比(%) 28 29 8 35
已知同種血型的人可以輸血,O型血可以輸給任一種血型的人,任何人的血都可以輸給AB型血的人,其他不同血型的人不能互相輸血.小明是B型血,若小明因病需要輸血,問:
(1) 任找一個人,其血可以輸給小明的概率是多少?
(2) 任找一個人,其血不能輸給小明的概率是多少?
3、(B)將兩粒骰子投擲兩次,求:(1)向上的點數(shù)之和是8的概率;(2)向上的點數(shù)之和不小于8 的概率;(3)向上的點數(shù)之和不超過10的概率.
4、(B)將一個各面上均涂有顏色的正方體鋸成 (n個同樣大小的正方體,從這些小正方體中任取一個,求下列事件的概率:(1)三面涂有顏色;(2)恰有兩面涂有顏色;
(3)恰有一面涂有顏色;(4)至少有一面涂有顏色.
【矯正反饋】
1、(A)一個三位數(shù)的密碼鎖,每位上的數(shù)字都可在0到10這十個數(shù)字中任選,某人忘記了密碼最后一個號碼,開鎖時在對好前兩位號碼后,隨意撥動最后一個數(shù)字恰好能開鎖的概率是 .
2、(A)第1、2、5、7路公共汽車都要??康囊粋€車站,有一位乘客等候著1路或5路汽車,假定各路汽車首先到站的可能性相等,那么首先到站的正好是這位乘客所要乘的的車的概率是 .
3、(A)某射擊運(yùn)動員在打靶中,連續(xù)射擊3次,事件“至少有兩次中靶”的對立事件是 .
4、(B)某產(chǎn)品分甲、乙、丙三級,其中乙、丙兩級均屬次品,在正常生產(chǎn)情況下出現(xiàn)乙級品和丙級品的概率分別為3%和1%,求抽驗一只是正品(甲級)的概率 .
5、(B)袋中裝有4只白球和2只黑球,從中先后摸出2只求(不放回).求:(1)第一次摸出黑球的概率;(2)第二次摸出黑球的概率;(3)第一次及第二次都摸出黑球的概率.
【遷移應(yīng)用】
1、(A)將一粒骰子連續(xù)拋擲三次,它落地時向上的點數(shù)依次成等差數(shù)列的概率是 .
2、(A)從魚塘中打一網(wǎng)魚,共M條,做上標(biāo)記后放回池塘中,過了幾天,又打上來一網(wǎng)魚,共N條,其中K條有標(biāo)記,估計池塘中魚的條數(shù)為 .
3、(A)從分別寫有A,B,C,D,E的5張卡片中,任取2張,這兩張上的字母恰好按字母順序相鄰的概率是 .
4、(B)電子鐘一天顯示的時間是從00:00到23:59的每一時刻都由四個數(shù)字組成,則一天中任一時刻的四個數(shù)字之和為23的概率是 .
5、(B)將甲、乙兩粒骰子先后各拋一次,a,b分別表示拋擲甲、乙兩粒骰子所出現(xiàn)的點數(shù).
(1)若點P(a,b)落在不等式組 表示的平面區(qū)域記為A,求事件A的概率;
(2)求P(a,b)落在直線x+y=m(m為常數(shù))上,且使此事件的概率最大,求m的值.
古典概型
古典概型復(fù)習(xí)課
基礎(chǔ)訓(xùn)練
1.將1枚硬幣拋2次,恰好出現(xiàn)1次正面的概率是
2.任意說出星期一到星期日中的兩天(不重復(fù)),其中恰有一天是星期六的概率是
3.某銀行儲蓄卡上的密碼是一種4位數(shù)字號碼,每位上的數(shù)字可在0,1,2,…,9這10個數(shù)字中選取,某人未記住密碼的最后一位數(shù)字,若按下密碼的最后一位數(shù)字,則正好按對密碼的概率是
4.連續(xù)3次拋擲一枚硬幣,則正、反面交替出現(xiàn)的概率是
5.在坐標(biāo)平面內(nèi),點在x軸上方的概率是
典型例題
例1擲一顆骰子,觀察擲出的點數(shù),求擲得奇數(shù)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(shù)n=6,
事件A=(擲得奇數(shù)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(shù)m=3
所以,P(A)====0.5
小結(jié):利用古典概型的計算公式時應(yīng)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(shù),求m值時,要做到不重不漏。
例2從含有兩件正品a1,a2和一件次品b1的三件產(chǎn)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(chǎn)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(jié)果組成的基本事件有6個,即(a1,a2)和,(a1,b2),(a2,a1),(a2,b1),(b1,a1),(b2,a2)。其中小括號內(nèi)左邊的字母表示第1次取出的產(chǎn)品,右邊的字母表示第2次取出的產(chǎn)用A表示“取出的兩種中,恰好有一件次品”這一事件,則
A=[(a1,b1),(a2,b1),(b1,a1),(b1,a2)]
事件A由4個基本事件組成,因而,P(A)==
例3現(xiàn)有一批產(chǎn)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,然后放回,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(jié)果,則x,y,z都有10種可能,所以試驗結(jié)果有10×10×10=103種;設(shè)事件A為“連續(xù)3次都取正品”,則包含的基本事件共有8×8×8=83種,因此,P(A)==0.512.
(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(jié)果為10×9×8=720種.設(shè)事件B為“3件都是正品”,則事件B包含的基本事件總數(shù)為8×7×6=336,所以P(B)=≈0.467.
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(jié)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(jié)果有10×9×8÷6=120,按同樣的方法,事件B包含的基本事件個數(shù)為8×7×6÷6=56,因此P(B)=≈0.467.
小結(jié):關(guān)于不放回抽樣,計算基本事件個數(shù)時,既可以看作是有順序的,也可以看作是無順序的,其結(jié)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(dǎo)致錯誤.
課堂精煉
1.從一副撲克牌(54張)中抽一張牌,抽到牌“K”的概率是。
答案:
2.將一枚硬幣拋兩次,恰好出現(xiàn)一次正面的概率是。
答案:
3.從標(biāo)有1,2,3,4,5,6,7,8,9的9張紙片中任取2張,那么這2張紙片數(shù)字之積為偶數(shù)的概率為。
答案:4.同時擲兩枚骰子,所得點數(shù)之和為5的概率為;
點數(shù)之和大于9的概率為。
答案:;
5.一個口袋里裝有2個白球和2個黑球,這4個球除顏色外完全相同,從中摸出2個球,則1個是白球,1個是黑球的概率是。
答案:
6.先后拋3枚均勻的硬幣,至少出現(xiàn)一次正面的概率為。
答案:
7.一個正方體,它的表面涂滿了紅色,在它的每個面上切兩刀,可得27個小正方體,從中任取一個它恰有一個面涂有紅色的概率是。
答案:
8.從1,2,3,4,5這5個數(shù)中任取兩個,則這兩個數(shù)正好相差1的概率是________。
答案:
9.口袋里裝有兩個白球和兩個黑球,這四個球除顏色外完全相同,四個人按順序依次從中摸出一球,試求“第二個人摸到白球”的概率。
答案:把四人依次編號為甲、乙、丙、丁,把兩白球編上序號1、2,把兩黑球也編上序號1、2,于是四個人按順序依次從袋內(nèi)摸出一個球的所有可能結(jié)果,可用樹形圖直觀地表示出來如下:
從上面的樹形圖可以看出,試驗的所有可能結(jié)果數(shù)為24,第二人摸到白球的結(jié)果有12種,記“第二個人摸到白球”為事件A,則。
10.袋中有紅、白色球各一個,每次任取一個,有放回地抽三次,寫出所有的基本事件,并計算下列事件的概率:(1)三次顏色恰有兩次同色;(2)三次顏色全相同;
(3)三次抽取的球中紅色球出現(xiàn)的次數(shù)多于白色球出現(xiàn)的次數(shù)。
答案:(紅紅紅)(紅紅白)(紅白紅)(白紅紅)(紅白白)(白紅白)(白白紅)(白白白)
(1)(2)(3)
11.已知集合,;
(1)求為一次函數(shù)的概率;(2)求為二次函數(shù)的概率。
答案:(1)(2)
12.連續(xù)擲兩次骰子,以先后得到的點數(shù)為點的坐標(biāo),設(shè)圓的方程為;
(1)求點在圓上的概率;(2)求點在圓外的概率。
答案:(1)(2)
13.設(shè)有一批產(chǎn)品共100件,現(xiàn)從中依次隨機(jī)取2件進(jìn)行檢驗,得出這兩件產(chǎn)品均為次品的概率不超過1%,問這批產(chǎn)品中次品最多有多少件?
答案:10件
第2節(jié)古典概型教學(xué)案
[核心必知]
1.預(yù)習(xí)教材,問題導(dǎo)入
根據(jù)以下提綱,預(yù)習(xí)教材P125~P130,回答下列問題.
教材中的兩個試驗:(1)擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣的試驗;
(2)擲一枚質(zhì)地均勻的骰子的試驗.
(1)試驗(1)中的基本事件是什么?試驗(2)中的基本事件又是什么?
提示:試驗(1)的基本事件有:“正面朝上”、“反面朝上”;試驗(2)的基本事件有:“1點”、“2點”、“3點”、“4點”、“5點”、“6點”.
(2)基本事件有什么特點?
提示: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.
(3)古典概型的概率計算公式是什么?
提示:P(A)=A包含的基本事件的個數(shù)基本事件的總數(shù).
2.歸納總結(jié),核心必記
(1)基本事件
①定義:在一次試驗中,所有可能出現(xiàn)的基本結(jié)果中不能再分的最簡單的隨機(jī)事件稱為該次試驗的基本事件.
②特點:一是任何兩個基本事件是互斥的;二是任何事件(除不可能事件)都可以表示成基本事件的和.
(2)古典概型
①定義:如果一個概率模型滿足:
(ⅰ)試驗中所有可能出現(xiàn)的基本事件只有有限個;
(ⅱ)每個基本事件出現(xiàn)的可能性相等.
那么這樣的概率模型稱為古典概率模型,簡稱古典概型.
②計算公式:對于古典概型,任何事件的概率為P(A)=A包含的基本事件的個數(shù)基本事件的總數(shù).
[問題思考]
(1)若一次試驗的結(jié)果所包含的基本事件的個數(shù)是有限個,則該試驗是古典概型嗎?
提示:不一定是,還要看每個事件發(fā)生的可能性是否相同,若相同才是,否則不是.
(2)擲一枚不均勻的骰子,求出現(xiàn)點數(shù)為偶數(shù)點的概率,這個概率模型還是古典概型嗎?
提示:不是.因為骰子不均勻,所以每個基本事件出現(xiàn)的可能性不相等,不滿足特點(ⅱ).
(3)“在區(qū)間[0,10]上任取一個數(shù),這個數(shù)恰為2的概率是多少?”這個概率模型屬于古典概型嗎?
提示:不是,因為在區(qū)間[0,_10]上任取一個數(shù),其試驗結(jié)果有無限個,故其基本事件有無限個,所以不是古典概型.
[課前反思]
通過以上預(yù)習(xí),必須掌握的幾個知識點:
(1)基本事件的定義:;
(2)基本事件的特點:;
(3)古典概型的定義:;
(4)古典概型的計算公式:.
擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣兩次,觀察哪一面朝上.
[思考1]這個試驗共有哪幾種結(jié)果?基本事件總數(shù)有多少?事件A={恰有一次正面朝上}包含哪些試驗結(jié)果?
名師指津:共有正正、正反、反正、反反四種結(jié)果.基本事件有4個.事件A包含的結(jié)果有:正反、反正.
[思考2]基本事件有什么特點?
名師指津:基本事件具有以下特點:(1)不可能再分為更小的隨機(jī)事件;(2)兩個基本事件不可能同時發(fā)生.
?講一講
1.先后拋擲3枚均勻的壹分,貳分,伍分硬幣.
(1)求試驗的基本事件數(shù);
(2)求出現(xiàn)“2枚正面,1枚反面”的基本事件數(shù).
[嘗試解答](1)因為拋擲壹分,貳分,伍分硬幣時,各自都會出現(xiàn)正面和反面2種情況,所以一共可能出現(xiàn)的結(jié)果有8種.可列表為:
硬幣種類試驗結(jié)果(共8種)
壹分正面正面正面正面反面反面反面反面
貳分正面反面正面反面正面反面正面反面
伍分正面反面反面正面正面反面反面正面
所以試驗基本事件數(shù)為8.
(2)從(1)中表格知,出現(xiàn)“2枚正面,1枚反面”的結(jié)果有3種,即(正,正,反),(正,反,正),(反,正,正).所以“2枚正面,1枚反面”的基本事件數(shù)為3.
基本事件的兩個探求方法
(1)列表法:將基本事件用表格的形式表示出來,通過表格可以清楚地弄清基本事件的總數(shù),以及要求的事件所包含的基本事件數(shù),列表法適合于較簡單的試驗的題目,基本事件較多的試驗不適合用列表法.
(2)樹狀圖法:樹狀圖法是用樹狀的圖形把基本事件列舉出來的一種方法,樹狀圖法便于分析基本事件間的結(jié)構(gòu)關(guān)系,對于較復(fù)雜的問題,可以作為一種分析問題的主要手段.樹狀圖法適合于較復(fù)雜的試驗的題目.
?練一練
1.從字母a,b,c,d中任意取出兩個不同字母的試驗中,有哪些基本事件?
解:所求的基本事件共有6個:
即A={a,b},B={a,c},C={a,d},D={b,c},
E={b,d},F(xiàn)={c,d}.
觀察圖形,思考下列問題
[思考1]某射擊運(yùn)動員隨機(jī)地向一靶心進(jìn)行射擊,試驗的結(jié)果有:命中10環(huán),命中9環(huán),…,命中1環(huán)和命中0環(huán)(即不命中),你認(rèn)為這是古典概型嗎?
名師指津:試驗的所有結(jié)果只有11個,但是命中10環(huán),命中9環(huán),…,命中1環(huán)和命中0環(huán)(即不命中)的出現(xiàn)不是等可能的,這個試驗不是古典概型.
[思考2]若一個試驗是古典概型,它需要具備什么條件?
名師指津:若一個試驗是古典概型,需具備以下兩點:
(1)有限性:首先判斷試驗的基本事件是否是有限個,若基本事件無限個,即不可數(shù),則試驗不是古典概型.
(2)等可能性:其次考查基本事件的發(fā)生是不是等可能的,若基本事件發(fā)生的可能性不一樣,則試驗不是古典概型.
?講一講
2.某校夏令營有3名男同學(xué)A,B,C和3名女同學(xué)X,Y,Z,其年級情況如下表:
一年級二年級三年級
男同學(xué)ABC
女同學(xué)XYZ
現(xiàn)從這6名同學(xué)中隨機(jī)選出2人參加知識競賽(每人被選到的可能性相同).
(1)用表中字母列舉出所有可能的結(jié)果;
(2)設(shè)M為事件“選出的2人來自不同年級且恰有1名男同學(xué)和1名女同學(xué)”,求事件M發(fā)生的概率.
[嘗試解答](1)從6名同學(xué)中隨機(jī)選出2人參加知識競賽的所有可能結(jié)果為{A,B},{A,C},{A,X},{A,Y},{A,Z},{B,C},{B,X},{B,Y},{B,Z},{C,X},{C,Y},{C,Z},{X,Y},{X,Z},{Y,Z},共15種.
(2)選出的2人來自不同年級且恰有1名男同學(xué)和1名女同學(xué)的所有可能結(jié)果為{A,Y},{A,Z},{B,X},{B,Z},{C,X},{C,Y},共6種.
因此,事件M發(fā)生的概率P(M)=615=25.
(1)古典概型求法步驟
①確定等可能基本事件總數(shù)n;
②確定所求事件包含基本事件數(shù)m;
③P(A)=mn.
(2)使用古典概型概率公式應(yīng)注意
①首先確定是否為古典概型;
②所求事件是什么,包含的基本事件有哪些.
?練一練
2.一個口袋內(nèi)裝有大小相等的1個白球和已編有不同號碼的3個黑球,從中摸出2個球.求:
(1)基本事件總數(shù);
(2)事件“摸出2個黑球”包含多少個基本事件?
(3)摸出2個黑球的概率是多少?
解:由于4個球的大小相等,摸出每個球的可能性是均等的,所以是古典概型.
(1)將黑球編號為黑1,黑2,黑3,從裝有4個球的口袋內(nèi)摸出2個球,所有基本事件構(gòu)成集合Ω={(黑1,黑2),(黑1,黑3),(黑1,白),(黑2,黑3),(黑2,白),(黑3,白)},其中共有6個基本事件.
(2)事件“摸出2個黑球”={(黑1,黑2),(黑2,黑3),(黑1,黑3)},共3個基本事件.
(3)基本事件總數(shù)n=6,事件“摸出兩個黑球”包含的基本事件數(shù)m=3,故P=12.
?講一講
3.袋子中裝有除顏色外其他均相同的編號為a,b的2個黑球和編號為c,d,e的3個紅球,從中任意摸出2個球.
(1)寫出所有不同的結(jié)果;
(2)求恰好摸出1個黑球和1個紅球的概率;
(3)求至少摸出1個黑球的概率.
[思路點撥](1)可以利用初中學(xué)過的樹狀圖寫出;(2)找出恰好摸出1個黑球和1個紅球的基本事件,利用古典概型的概率計算公式求出;(3)找出至少摸出1個黑球的基本事件,利用古典概型的概率計算公式求出.
[嘗試解答](1)用樹狀圖表示所有的結(jié)果為
所以所有不同的結(jié)果是
ab,ac,ad,ae,bc,bd,be,cd,ce,de.
(2)記“恰好摸出1個黑球和1個紅球”為事件A,
則事件A包含的基本事件為ac,ad,ae,bc,bd,be,共6個基本事件,
所以P(A)=610=0.6,
即恰好摸出1個黑球和1個紅球的概率為0.6.
(3)記“至少摸出1個黑球”為事件B,
則事件B包含的基本事件為ab,ac,ad,ae,bc,bd,be,共7個基本事件,
所以P(B)=710=0.7,
即至少摸出1個黑球的概率為0.7.
利用事件間的關(guān)系求概率
在求解較復(fù)雜事件的概率時,可將其分解為幾個互斥的簡單事件的和事件,由公式P(A1∪A2∪A3∪…∪An)=P(A1)+P(A2)+…+P(An)求得,或采用正難則反的原則,轉(zhuǎn)化為求其對立事件,再用公式P(A)=1-P(A)(A為A的對立事件)求得.
?練一練
3.先后擲兩枚大小相同的骰子.
(1)求點數(shù)之和出現(xiàn)7點的概率;
(2)求出現(xiàn)兩個4點的概率;
(3)求點數(shù)之和能被3整除的概率.
解:如圖所示,從圖中容易看出基本事件與所描點一一對應(yīng),共36個.
(1)記“點數(shù)之和出現(xiàn)7點”為事件A,從圖中可以看出,事件A包含的基本事件共6個:(6,1),(5,2),(4,3),(3,4),(2,5),(1,6).故P(A)=636=16.
(2)記“出現(xiàn)兩個4點”為事件B,從圖中可以看出,事件B包含的基本事件只有1個,即(4,4).故P(B)=136.
(3)記“點數(shù)之和能被3整除”為事件C,則事件C包含的基本事件共12個:(1,2),(2,1),(1,5),(5,1),(2,4),(4,2),(3,3),(3,6),(6,3),(4,5),(5,4),(6,6).
故P(C)=1236=13.
——————————————[課堂歸納感悟提升]———————————————
1.本節(jié)課的重點是了解基本事件的特點,能寫出一次試驗所出現(xiàn)的基本事件,會用列舉法求古典概型的概率.難點是理解古典概型及其概率計算公式,會判斷古典概型.
2.本節(jié)課要掌握以下幾類問題:
(1)基本事件的兩種探求方法,見講1.
(2)求古典概型的步驟及使用古典概型概率公式的注意點,見講2.
(3)利用事件的關(guān)系結(jié)合古典概型求概率,見講3.
3.本節(jié)課的易錯點有兩個:
(1)列舉基本事件時易漏掉或重復(fù),如講1;
(2)判斷一個事件是否是古典概型易出錯.
課下能力提升(十八)
[學(xué)業(yè)水平達(dá)標(biāo)練]
題組1基本事件的列舉問題
1.同時投擲兩顆大小完全相同的骰子,用(x,y)表示結(jié)果,記A為“所得點數(shù)之和小于5”,則事件A包含的基本事件數(shù)是()
A.3B.4C.5D.6
解析:選D事件A包含的基本事件有6個:(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(3,1).故選D.
2.做試驗“從0,1,2這3個數(shù)字中,不放回地取兩次,每次取一個,構(gòu)成有序數(shù)對(x,y),x為第1次取到的數(shù)字,y為第2次取到的數(shù)字”.
①寫出這個試驗的基本事件;
②求出這個試驗的基本事件的總數(shù);
③寫出“第1次取出的數(shù)字是2”這一事件包含的基本事件.
解:①這個試驗的基本事件為(0,1),(0,2),(1,0),(1,2),(2,0),(2,1).
②基本事件的總數(shù)為6.
③“第1次取出的數(shù)字是2”包含以下2個基本事件:(2,0),(2,1).
題組2簡單古典概型的計算
3.下列關(guān)于古典概型的說法中正確的是()
①試驗中所有可能出現(xiàn)的基本事件只有有限個;②每個事件出現(xiàn)的可能性相等;③每個基本事件出現(xiàn)的可能性相等;④基本事件的總數(shù)為n,隨機(jī)事件A若包含k個基本事件,則P(A)=kn.
A.②④B.①③④C.①④D.③④
解析:選B根據(jù)古典概型的特征與公式進(jìn)行判斷,①③④正確,②不正確,故選B.
4.下列試驗中,屬于古典概型的是()
A.種下一粒種子,觀察它是否發(fā)芽
B.從規(guī)格直徑為250mm±0.6mm的一批合格產(chǎn)品中任意抽一根,測量其直徑d
C.拋擲一枚硬幣,觀察其出現(xiàn)正面或反面
D.某人射擊中靶或不中靶
解析:選C依據(jù)古典概型的特點判斷,只有C項滿足: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)的可能性相同.
5.設(shè)a是擲一枚骰子得到的點數(shù),則方程x2+ax+2=0有兩個不相等的實根的概率為()
A.23B.13C.12D.512
解析:選A基本事件總數(shù)為6,若方程有兩個不相等的實根則a2-8>0,滿足上述條件的a為3,4,5,6,故P=46=23.
6.一枚硬幣連擲3次,有且僅有2次出現(xiàn)正面向上的概率為()
A.38B.23C.13D.14
解析:選A所有的基本事件是(正,正,正),(正,正,反),(正,反,正),(正,反,反),(反,正,正),(反,正,反),(反,反,正),(反,反,反),共有8個,僅有2次出現(xiàn)正面向上的有:(正,正,反),(正,反,正),(反,正,正),共3個.則所求概率為38.
7.袋中有6個球,其中4個白球,2個紅球,從袋中任意取出兩球,求下列事件的概率:
(1)A:取出的兩球都是白球;
(2)B:取出的兩球1個是白球,另1個是紅球.
解:設(shè)4個白球的編號為1,2,3,4;2個紅球的編號為5,6.從袋中的6個小球中任取2個球的取法有(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,4),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6),(5,6),共15種.
(1)從袋中的6個球中任取兩個,所取的兩球全是白球的取法共有6種,為(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4).
∴取出的兩個球全是白球的概率為P(A)=615=25.
(2)從袋中的6個球中任取兩個,其中一個是紅球,而另一個是白球,其取法包括(1,5),(1,6),(2,5),(2,6),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6)共8種.
∴取出的兩個球一個是白球,一個是紅球的概率為P(B)=815.
題組3較復(fù)雜的古典概型的計算
8.某停車場臨時停車按時段收費(fèi),收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)如下:每輛汽車一次停車不超過1小時收費(fèi)6元,超過1小時的部分每小時收費(fèi)8元(不足1小時按1小時計算).現(xiàn)有甲、乙兩人在該地停車,兩人停車都不超過4小時.
(1)若甲停車1小時以上且不超過2小時的概率為13,停車費(fèi)多于14元的概率為512,求甲的停車費(fèi)為6元的概率;
(2)若甲、乙兩人每人停車的時長在每個時段的可能性相同,求甲、乙兩人停車費(fèi)之和為28元的概率.
解:(1)記“一次停車不超過1小時”為事件A,“一次停車1到2小時”為事件B,“一次停車2到3小時”為事件C,“一次停車3到4小時”為事件D.
由已知得P(B)=13,P(C+D)=512.
又事件A,B,C,D互斥,所以P(A)=1-13-512=14.
所以甲的停車費(fèi)為6元的概率為14.
(2)易知甲、乙停車時間的基本事件有(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),共16個;
而“停車費(fèi)之和為28元”的事件有(1,3),(2,2),(3,1),共3個,
所以所求概率為316.
[能力提升綜合練]
1.下列是古典概型的是()
A.任意擲兩枚骰子,所得點數(shù)之和作為基本事件時
B.求任意的一個正整數(shù)平方的個位數(shù)字是1的概率,將取出的正整數(shù)作為基本事件時
C.從甲地到乙地共n條路線,求某人正好選中最短路線的概率
D.拋擲一枚均勻硬幣首次出現(xiàn)正面為止
解析:選CA項中由于點數(shù)的和出現(xiàn)的可能性不相等,故A不是;B項中的基本事件是無限的,故B不是;C項滿足古典概型的有限性和等可能性,故C是;D項中基本事件可能會是無限個,故D不是.
2.(2015廣東高考)已知5件產(chǎn)品中有2件次品,其余為合格品.現(xiàn)從這5件產(chǎn)品中任取2件,恰有一件次品的概率為()
A.0.4B.0.6
C.0.8D.1
解析:選B5件產(chǎn)品中有2件次品,記為a,b,有3件合格品,記為c,d,e,從這5件產(chǎn)品中任取2件,有10種結(jié)果,分別是(a,b),(a,c),(a,d),(a,e),(b,c),(b,d),(b,e),(c,d),(c,e),(d,e),恰有一件次品,有6種結(jié)果,分別是(a,c),(a,d),(a,e),(b,c),(b,d),(b,e),設(shè)事件A={恰有一件次品},則P(A)=610=0.6,故選B.
3.(2015新課標(biāo)全國卷Ⅰ)如果3個正整數(shù)可作為一個直角三角形三條邊的邊長,則稱這3個數(shù)為一組勾股數(shù).從1,2,3,4,5中任取3個不同的數(shù),則這3個數(shù)構(gòu)成一組勾股數(shù)的概率為()
A.310B.15C.110D.120
解析:選C從1,2,3,4,5中任取3個不同的數(shù)共有如下10個不同的結(jié)果:(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5),其中勾股數(shù)只有(3,4,5),所以概率為110.故選C.
4.從個位數(shù)與十位數(shù)之和為奇數(shù)的兩位數(shù)中任取一個,其個位數(shù)為0的概率是()
A.49B.13C.29D.19
解析:選D分類討論法求解.
個位數(shù)與十位數(shù)之和為奇數(shù),則個位數(shù)與十位數(shù)中必一個奇數(shù)一個偶數(shù),所以可以分兩類.
(1)當(dāng)個位為奇數(shù)時,有5×4=20個符合條件的兩位數(shù).
(2)當(dāng)個位為偶數(shù)時,有5×5=25個符合條件的兩位數(shù).
因此共有20+25=45個符合條件的兩位數(shù),其中個位數(shù)為0的兩位數(shù)有5個,所以所求概率為P=545=19.
5.(2016石家莊高一檢測)一只螞蟻在如圖所示的樹枝上尋覓食物,假定螞蟻在每個岔路口都會隨機(jī)地選擇一條路徑,則它能獲得食物的概率為________.
解析:該樹枝的樹梢有6處,有2處能找到食物,所以獲得食物的概率為26=13.
答案:13
6.從三男三女共6名學(xué)生中任選2名(每名同學(xué)被選中的概率均相等),則2名都是女同學(xué)的概率等于________.
解析:用A,B,C表示三名男同學(xué),用a,b,c表示三名女同學(xué),則從6名同學(xué)中選出2人的所有選法為:AB,AC,Aa,Ab,Ac,BC,Ba,Bb,Bc,Ca,Cb,Cc,ab,ac,bc,2名都是女同學(xué)的選法為:ab,ac,bc,故所求的概率為315=15.
答案:15
7.(2015天津高考)設(shè)甲、乙、丙三個乒乓球協(xié)會的運(yùn)動員人數(shù)分別為27,9,18.現(xiàn)采用分層抽樣的方法從這三個協(xié)會中抽取6名運(yùn)動員組隊參加比賽.
(1)求應(yīng)從這三個協(xié)會中分別抽取的運(yùn)動員的人數(shù).
(2)將抽取的6名運(yùn)動員進(jìn)行編號,編號分別為A1,A2,A3,A4,A5,A6.現(xiàn)從這6名運(yùn)動員中隨機(jī)抽取2人參加雙打比賽.
①用所給編號列出所有可能的結(jié)果;
②設(shè)A為事件“編號為A5和A6的兩名運(yùn)動員中至少有1人被抽到”,求事件A發(fā)生的概率.
解:(1)應(yīng)從甲、乙、丙三個協(xié)會中抽取的運(yùn)動員人數(shù)分別為3,1,2.
(2)①從6名運(yùn)動員中隨機(jī)抽取2人參加雙打比賽的所有可能結(jié)果為{A1,A2},{A1,A3},{A1,A4},{A1,A5},{A1,A6},{A2,A3},{A2,A4},{A2,A5},{A2,A6},{A3,A4},{A3,A5},{A3,A6},{A4,A5},{A4,A6},{A5,A6},共15種.
②編號為A5和A6的兩名運(yùn)動員中至少有1人被抽到的所有可能結(jié)果為{A1,A5},{A1,A6},{A2,A5},{A2,A6},{A3,A5},{A3,A6},{A4,A5},{A4,A6},{A5,A6},共9種.
因此,事件A發(fā)生的概率P(A)=915=35.
8.(2014山東高考)海關(guān)對同時從A,B,C三個不同地區(qū)進(jìn)口的某種商品進(jìn)行抽樣檢測,從各地區(qū)進(jìn)口此種商品的數(shù)量(單位:件)如下表所示.工作人員用分層抽樣的方法從這些商品中共抽取6件樣品進(jìn)行檢測.
地區(qū)ABC
數(shù)量50150100
(1)求這6件樣品中來自A,B,C各地區(qū)商品的數(shù)量;
(2)若在這6件樣品中隨機(jī)抽取2件送往甲機(jī)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步檢測,求這2件商品來自相同地區(qū)的概率.
解:(1)因為樣本容量與總體中的個體數(shù)的比是650+150+100=150,
所以樣本中包含三個地區(qū)的個體數(shù)量分別是:
50×150=1,150×150=3,100×150=2.
所以A,B,C三個地區(qū)的商品被選取的件數(shù)分別為1,3,2.
(2)設(shè)6件來自A,B,C三個地區(qū)的樣品分別為:A;B1,B2,B3;C1,C2.
則從6件樣品中抽取的這2件商品構(gòu)成的所有基本事件為:
{A,B1},{A,B2},{A,B3},{A,C1},{A,C2},{B1,B2},{B1,B3},{B1,C1},{B1,C2},{B2,B3},{B2,C1},{B2,C2},{B3,C1},{B3,C2},{C1,C2},共15個.
每個樣品被抽到的機(jī)會均等,因此這些基本事件的出現(xiàn)是等可能的.
記事件D:“抽取的這2件商品來自相同地區(qū)”,則事件D包含的基本事件有:
{B1,B2},{B1,B3},{B2,B3},{C1,C2},共4個.
所以P(D)=415,即這2件商品來自相同地區(qū)的概率為415.