【数学】2018届一轮复习北师大版古典概型教案

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【数学】2018届一轮复习北师大版古典概型教案

第二节 古典概型 [考纲传真] 1.理解古典概型及其概率计算公式.2.会用列举法计算一些随 机事件所包含的基本事件数及事件发生的概率. 1.古典概型 具有以下两个特征的随机试验的数学模型称为古典概型(古典的概率模型). (1)试验的所有可能结果只有有限个,每次试验只出现其中的一个结果; (2)每一个试验结果出现的可能性相同. 2.古典概型的概率公式 P(A)=事件 A 包含的可能结果数 试验的所有可能结果数 =m n. 1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)“在适宜条件下,种下一粒种子观察它是否发芽”属于古典概型,其基 本事件是“发芽与不发芽”.( ) (2)掷一枚硬币两次,出现“两个正面”“一正一反”“两个反面”,这三 个结果是等可能事件.( ) (3)从-3,-2,-1,0,1,2 中任取一数,取到的数小于 0 与不小于 0 的可能 性相同.( ) (4)利用古典概型的概率可求“在边长为 2 的正方形内任取一点,这点到正 方形中心距离小于或等于 1”的概率.( ) [答案] (1)× (2)× (3)√ (4)× 2.(教材改编)下列试验中,是古典概型的个数为( ) ①向上抛一枚质地不均匀的硬币,观察正面向上的概率; ②向正方形 ABCD 内,任意抛掷一点 P,点 P 恰与点 C 重合; ③从 1,2,3,4 四个数中,任取两个数,求所取两数之一是 2 的概率; ④在线段[0,5]上任取一点,求此点小于 2 的概率. A.0 B.1 C.2 D.3 B [由古典概型的意义和特点知,只有③是古典概型.] 3.(2016·全国卷Ⅲ)小敏打开计算机时,忘记了开机密码的前两位,只记得 第一位是 M,I,N 中的一个字母,第二位是 1,2,3,4,5 中的一个数字,则小敏输 入一次密码能够成功开机的概率是( ) A. 8 15 B.1 8 C. 1 15 D. 1 30 C [∵Ω={(M,1),(M,2),(M,3),(M,4),(M,5),(I,1),(I,2),(I,3),(I,4), (I,5),(N,1),(N,2),(N,3),(N,4),(N,5)}, ∴事件总数有 15 种. ∵正确的开机密码只有 1 种,∴P= 1 15.] 4.(2015·全国卷Ⅰ)如果 3 个正整数可作为一个直角三角形三条边的边长, 则称这 3 个数为一组勾股数,从 1,2,3,4,5 中任取 3 个不同的数,则这 3 个数构成 一组勾股数的概率为( ) A. 3 10 B.1 5 C. 1 10 D. 1 20 C [从 1,2,3,4,5 中任取 3 个不同的数共有如下 10 个不同的结果:(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 勾股数只有(3,4,5),所以概率为 1 10.故选 C.] 5.甲、乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝 3 种颜色的运动服中选择 1 种,则他们选择相同颜色运动服的概率为________. 1 3 [甲、乙两名运动员选择运动服颜色的情况为(红,红),(红,白),(红, 蓝),(白,白),(白,红),(白,蓝),(蓝,蓝),(蓝,白),(蓝,红),共 9 种. 而同色的有(红,红),(白,白),(蓝,蓝),共 3 种. 所以所求概率 P=3 9 =1 3.] 简单古典概型的概率 (1)(2017·佛山质检)已知 5 件产品中有 2 件次品,其余为合格品.现 从这 5 件产品中任取 2 件,恰有一件次品的概率为( ) A.0.4 B.0.6 C.0.8 D.1 (2)(2016·全国卷Ⅰ)为美化环境,从红、黄、白、紫 4 种颜色的花中任选 2 种花种在一个花坛中,余下的 2 种花种在另一个花坛中,则红色和紫色的花不在 同一花坛的概率是( ) A.1 3 B.1 2 C.2 3 D.5 6 (1)B (2)C [(1)记 3 件合格品分别为 A1,A2,A3,2 件次品分别为 B1,B2, 从 5 件产品中任取 2 件,有(A1,A2),(A1,A3),(A1,B1),(A1,B2),(A2,A3), (A2,B1),(A2,B2),(A3,B1),(A3,B2),(B1,B2),共 10 种可能.其中恰有一 件次品有 6 种可能,由古典概型得所求事件概率为 6 10 =0.6. (2)从 4 种颜色的花中任选 2 种颜色的花种在一个花坛中,余下 2 种颜色的 花种在另一个花坛的种数有:红黄—白紫、红白—黄紫、红紫—白黄、黄白—红 紫、黄紫—红白、白紫—红黄,共 6 种,其中红色和紫色的花不在同一花坛的种 数有:红黄—白紫、红白—黄紫、黄紫—红白、白紫—红黄,共 4 种,故所求概 率为 P=4 6 =2 3 ,故选 C.] [规律方法] 1.计算古典概型事件的概率可分三步,(1)计算基本事件总个数 n;(2)计算事件 A 所包含的基本事件的个数 m;(3)代入公式求出概率 P. 2.用列举法写出所有基本事件时,可借助“树状图”列举,以便做到不重、 不漏. [变式训练 1] (1)从正方形四个顶点及其中心这 5 个点中,任取 2 个点,则 这 2 个点的距离不小于...该正方形边长的概率为( ) A.1 5 B.2 5 C.3 5 D.4 5 (2)(2016· 江 苏 高 考 ) 将 一 颗 质 地 均 匀 的 骰 子 ( 一 种 各 个 面 上 分 别 标 有 1,2,3,4,5,6 个点的正方体玩具)先后抛掷 2 次,则出现向上的点数之和小于 10 的 概率是____. (1)C (2)5 6 [(1)设正方形的四个顶点分别是 A,B,C,D,中心为 O,从这 5 个点中,任取两个点的事件分别为 AB,AC,AD,AO,BC,BD,BO,CD, CO,DO,共有 10 种,其中只有顶点到中心 O 的距离小于正方形的边长,分别 是 AO,BO,CO,DO,共有 4 种. 所以所求事件的概率 P=1- 4 10 =3 5. (2)将一颗质地均匀的骰子先后抛掷 2 次,所有等可能的结果有(1,1),(1,2), (1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,1),(2,2),…,(6,6),共 36 种情况.设事件 A=“出 现向上的点数之和小于 10”,其对立事件 A =“出现向上的点数之和大于或等 于 10”, A 包含的可能结果有(4,6),(5,5),(5,6),(6,4),(6,5),(6,6),共 6 种情 况.所以由古典概型的概率公式,得 P( A )= 6 36 =1 6 ,所以 P(A)=1-1 6 =5 6.] 复杂古典概型的概率 (2016·山东高考)某儿童乐园在“六一”儿童节推出了一项趣味活 动.参加活动的儿童需转动如图 1021 所示的转盘两次,每次转动后,待转盘 停止转动时,记录指针所指区域中的数.设两次记录的数分别为 x,y.奖励规则 如下: 图 1021 ①若 xy≤3,则奖励玩具一个; ②若 xy≥8,则奖励水杯一个; ③其余情况奖励饮料一瓶. 假设转盘质地均匀,四个区域划分均匀.小亮准备参加此项活动. (1)求小亮获得玩具的概率; (2)请比较小亮获得水杯与获得饮料的概率的大小,并说明理由. [解] 用数对(x,y)表示儿童参加活动先后记录的数,则基本事件空间Ω与点 集 S={(x,y)|x∈N,y∈N,1≤x≤4,1≤y≤4}一一对应. 因为 S 中元素的个数是 4×4=16, 所以基本事件总数 n=16. 3 分 (1)记“xy≤3”为事件 A,则事件 A 包含的基本事件数共 5 个,即(1,1),(1,2), (1,3),(2,1),(3,1). 所以 P(A)= 5 16 ,即小亮获得玩具的概率为 5 16. 5 分 (2)记“xy≥8”为事件 B,“3 5 16 , 所以小亮获得水杯的概率大于获得饮料的概率. 12 分 [规律方法] 1.本题易错点有两个:(1)题意理解不清,不能把基本事件列举 出来;(2)不能恰当分类,列举基本事件有遗漏. 2.求较复杂事件的概率问题,解题关键是理解题目的实际含义,把实际问 题转化为概率模型,必要时将所求事件转化成彼此互斥事件的和,或者先求其对 立事件的概率,进而再用互斥事件的概率加法公式或对立事件的概率公式求解. [变式训练2] (2017·潍坊质检)某中学调查了某班全部45 名同学参加书法社 团和演讲社团的情况,数据如下表:(单位:人) 参加书法社团 未参加书法社团 参加演讲社团 8 5 未参加演讲社团 2 30 (1)从该班随机选 1 名同学,求该同学至少参加上述一个社团的概率; (2)在既参加书法社团又参加演讲社团的 8 名同学中,有 5 名男同学 A1,A2, A3,A4,A5,3 名女同学 B1,B2,B3.现从这 5 名男同学和 3 名女同学中各随机选 1 人,求 A1 被选中且 B1 未被选中的概率. 【导学号:66482463】 [解] (1)由调查数据可知,既未参加书法社团又未参加演讲社团的有 30 人, 2 分 故至少参加上述一个社团的共有 45-30=15 人, 所以从该班随机选 1 名同学,该同学至少参加上述一个社团的概率为 P=15 45 =1 3. 5 分 (2)从这 5 名男同学和 3 名女同学中各随机选 1 人,其一切可能的结果组成 的基本事件有 {A1,B1},{A1,B2},{A1,B3},{A2,B1},{A2,B2},{A2,B3},{A3,B1}, {A3,B2},{A3,B3},{A4,B1},{A4,B2},{A4,B3},{A5,B1},{A5,B2},{A5, B3},共 15 个. 8 分 根据题意,这些基本事件的出现是等可能的. 事件“A1 被选中且 B1 未被选中”所包含的基本事件有{A1,B2},{A1,B3}, 共 2 个. 10 分 因此 A1 被选中且 B1 未被选中的概率为 P= 2 15. 12 分 古典概型与统计的综合应用 (2015·全国卷Ⅱ)某公司为了解用户对其产品的满意度,从 A,B 两地 区分别随机调查了 20 个用户,得到用户对产品的满意度评分如下: A 地区:62 73 81 92 95 85 74 64 53 76 78 86 95 66 97 78 88 82 76 89 B 地区:73 83 62 51 91 46 53 73 64 82 93 48 65 81 74 56 54 76 65 79 (1)根据两组数据完成两地区用户满意度评分的茎叶图,并通过茎叶图比较 两地区满意度评分的平均值及分散程度(不要求计算出具体值,给出结论即可); 图 1022 (2)根据用户满意度评分,将用户的满意度从低到高分为三个等级: 满意度评分 低于 70 分 70 分到 89 分 不低于 90 分 满意度等级 不满意 满意 非常满意 记事件 C:“A 地区用户的满意度等级高于 B 地区用户的满意度等级”.假 设两地区用户的评价结果相互独立.根据所给数据,以事件发生的频率作为相应 事件发生的概率,求 C 的概率. [解] (1)两地区用户满意度评分的茎叶图如下: 2 分 通过茎叶图可以看出,A 地区用户满意度评分的平均值高于 B 地区用户满 意度评分的平均值;A 地区用户满意度评分比较集中,B 地区用户满意度评分比 较分散. 5 分 (2)记 CA1 表示事件:“A 地区用户的满意度等级为满意或非常满意”; CA2 表示事件:“A 地区用户的满意度等级为非常满意”; CB1 表示事件:“B 地区用户的满意度等级为不满意”; CB2 表示事件:“B 地区用户的满意度等级为满意”; 则 CA1 与 CB1 独立,CA2 与 CB2 独立,CB1 与 CB2 互斥,且 C=CB1CA1+CB2CA2. ∴P(C)=P(CB1CA1∪CB2CA2) =P(CB1CA1)+P(CB2CA2) =P(CB1)P(CA1)+P(CB2)P(CA2). 8 分 又根据茎叶图知 P(CA1)=16 20 ,P(CA2)= 4 20 ,P(CB1)=10 20 ,P(CB2)= 8 20. 10 分 因此 P(C)=10 20 ×16 20 + 8 20 × 4 20 =12 25 =0.48. 12 分 [规律方法] 1.本题求解的关键在于作出茎叶图,并根据茎叶图准确提炼数 据信息,考查数据处理能力和数学应用意识. 2.有关古典概型与统计结合的题型是高考考查概率的一个重要题型,已成 为高考考查的热点,概率与统计结合题,无论是直接描述还是利用概率分布表、 分布直方图、茎叶图等给出信息,准确从题中提炼信息是关键. [变式训练 3] 海关对同时从 A,B,C 三个不同地区进口的某种商品进行抽 样检测,从各地区进口此种商品的数量(单位:件)如下表所示.工作人员用分层 抽样的方法从这些商品中共抽取 6 件样品进行检测. 地区 A B C 数量 50 150 100 (1)求这 6 件样品中来自 A,B,C 各地区商品的数量; (2)若在这 6 件样品中随机抽取 2 件送往甲机构进行进一步检测,求这 2 件 商品来自相同地区的概率. [解] (1)因为样本容量与总体中的个体数的比是 6 50+150+100 = 1 50 ,2 分 所以样本中包含三个地区的个体数量分别是 50× 1 50 =1,150× 1 50 =3,100× 1 50 =2.所以 A,B,C 三个地区的商品被选取的 件数分别为 1,3,2. 5 分 (2)设 6 件来自 A,B,C 三个地区的样品分别为:A;B1,B2,B3;C1,C2. 则从 6 件样品中抽取的这 2 件商品构成的所有基本事件为{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 个. 8 分 每个样品被抽到的机会均等,因此这些基本事件的出现是等可能的. 记事件 D:“抽取的这 2 件商品来自相同地区”,则事件 D 包含的基本事 件有 {B1,B2},{B1,B3},{B2,B3},{C1,C2},共 4 个. 10 分 所以这 2 件商品来自相同地区的概率 P(D)= 4 15. 12 分 [思想与方法] 1.古典概型计算三步曲 第一,本试验是不是等可能的;第二,本试验的基本事件有多少个;第三, 事件 A 是什么,它包含的基本事件有多少个. 2.确定基本事件的方法 (1)当基本事件总数较少时,可列举计算; (2)列表法、树状图法. 3.较复杂事件的概率可灵活运用互斥事件、对立事件的概率公式简化运算. [易错与防范] 古典概型的重要特征是事件发生的等可能性,一定要注意在计算基本事件总 数和事件包括的基本事件个数时,它们是否是等可能的.
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