2017 - 18学年高中数学第三章概率3.2.1古典概型学案含解析 下载本文

3.2.1 古典概型

1.基本事件有哪些特征?

2.如何判断一个试验是否是古典概型?

3.古典概型的概率公式是什么?

有序和无序型问题 [例1] 从含有两件正品a1,a2和一件次品b的三件产品中,每次任取一件. (1)若每次取后不放回,连续取两次,求取出的两件产品中恰有一件次品的概率; (2)若每次取后放回,连续取两次,求取出的两件产品中恰有一件次品的概率. [解] (1)每次取出一个,取后不放回地连续取两次,其一切可能的结果组成的基本事件有6个,即(a1,a2),(a1,b),(a2,a1),(a2,b),(b,a1),(b,a2).其中小括号内左边的字母表示第1次取出的产品,右边的字母表示第2次取出的产品.总的事件个数为6,而且可以认为这些基本事件是等可能的.

用A表示“取出的两件中恰有一件次品”这一事件, 所以A={a1,b,

a2,b,b,a1,b,a2

}.

因为事件A由4个基本事件组成, 42

所以P(A)==. 63

(2)有放回地连续取出两件,其所有可能的结果为(a1,a1),(a1,a2),(a1,b),(a2,a1),(a2,a2),(a2,b),(b,a1),(b,a2),(b,b),共9个基本事件组成.由于每一件产品被取到的机会均等,因此可以认为这些基本事件的出现是等可能的.用B表示“恰有一件次品”这一事件,则B={(a1,b),(a2,b),(b,a1),(b,a2)}.事件B由4个基本事件组成,因而

P(B)=. [类题通法]

解决有序和无序问题应注意两点

(1)关于不放回抽样,计算基本事件个数时,既可以看做是有顺序的,也可以看做是无顺

49

序的,其最后结果是一致的.但不论选择哪一种方式,观察的角度必须一致,否则会产生错误.

(2)关于有放回抽样,应注意在连续取出两次的过程中,因为先后顺序不同,所以(a1,b),(b,a1)不是同一个基本事件.解题的关键是要清楚无论是“不放回抽取”还是“有放回抽取”,每一件产品被取出的机会都是均等的.

[活学活用]

一个袋中装有四个形状、大小完全相同的球,球的编号分别为1,2,3,4. (1)从袋中随机取两个球,求取出的球的编号之和不大于4的概率;

(2)先从袋中随机取一个球,该球的编号为m,将球放回袋中,然后再从袋中随机取一个球,该球的编号为n,求n<m+2的概率.

解:(1)从袋中随机取两个球,其一切可能的结果组成的基本事件有:1和2,1和3,1和4,2和3,2和4,3和4,共6个.从袋中取出的两个球的编号之和不大于4的事件有:1和2,121和3,共2个,因此所求事件的概率为P==.

63

(2)先从袋中随机取一个球,记下编号为m,放回后,再从袋中随机取一个球,记下编号为n,其一切可能的结果(m,n)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个.

又满足条件n≥m+2的有:(1,3),(1,4),(2,4),共3个. 3

所以,满足条件n≥m+2的事件的概率为P1=,

16故满足条件n<m+2的事件的概率为 313

1-P1=1-=.

1616

数字型问题 [例2] 某城市的电话号码是8位数,如果从电话号码本中任取一个电话号码,求: (1)头两位数字都是8的概率; (2)头两位数字都不超过8的概率.

[解] 电话号码每位上的数字都可以由0,1,2,…,9这十个数字中的任意一个数字组成, 故试验基本事件总数为n=10.

(1)记“头两位数字都是8”为事件A,则若事件A发生,头两位数码都只有一种选法,即只能选8,后六位各有10种选法,故事件A包含的基本事件数为m1=10.所以由古典概型

6

8

m11061

概率公式,得P(A)==8==0.01.

n10100

(2)记“头两位数字都不超过8”为事件B,则事件B的头两位数码都有9种选法,即从0~8这9个数字中任选一个,后六位各有10种选法,

故事件B所包含的基本事件数为m2=81×10.

6

m281×106

所以由古典概型概率公式,得P(B)===0.81. 8

n10

[类题通法]

解决数字型问题

(1)电话号码及密码问题中,每个数字在各个位置出现的机会是相等的,且首位也可以为0.

(2)由于此类问题的基本事件数目较大,且很难一一列举,常借助整数的有关性质求解.

[活学活用]

储蓄卡的密码是一种六位数字号码,每位上的数字可以从0到9这10个数字中任取. (1)如果某人拾到储蓄卡一张,随意按下六位号码正好按对密码的概率是多少? (2)若某人未记准储蓄卡密码的后两位数字,随机按下两位数字正好按对密码的概率是多少?

解:(1)由储蓄卡的密码是六位数字号码,且每位上的数字都有从0到9共10种取法,故这种号码共有10个.由于随意按下一个六位号码,无论按下哪个号码的可能性都是均等的,1

故正好按对密码的概率P=6.

10

(2)按六位号码的后两位数字共有10×10=100种按法,随意按下后两位数字,每一种按法机会均等,故按对的概率为P=

1. 100

概率与统计的综合问题 [例3] 某地区有小学21所,中学14所,大学7所,现采用分层抽样的方法从这些学校中抽取6所学校对学生进行视力调查.

(1)求应从小学、中学、大学中分别抽取的学校数目;

(2)若从抽取的6所学校中随机抽取2所学校做进一步数据分析, ①列出所有可能的抽取结果; ②求抽取的2所学校均为小学的概率.

[解] (1)从小学、中学、大学中分别抽取的学校数目为3,2,1.

(2)①在抽取到的6所学校中,3所小学分别记为A1,A2,A3,2所中学分别记为A4,A5,大学记为A6,则抽取2所学校的所有可能结果为(A1,A2),(A1,A3),(A1,A4),(A1,A5),(A1,

6

A6),(A2,A3),(A2,A4),(A2,A5),(A2,A6),(A3,A4),(A3,A5),(A3,A6),(A4,A5),(A4,A6),(A5,A6),共15种.

②从6所学校中抽取的2所学校均为小学(记为事件B)的所有可能结果为(A1,A2),(A1,

A3),(A2,A3),共3种.

31

所以P(B)==.

155[类题通法]

使用古典概型的概率公式的两个关键点

(1)审读题干:对于实际问题要认真读题,深入理解题意,计算基本事件总数要做到不重不漏,这是解决古典概型问题的关键.(关键词:不重不漏)

(2)编号:分析实际问题时,往往对要研究的对象进行编号或用字母代替,使复杂的实际意义变为简单的数字和字母,方便寻找对象间的关系,可以使问题得以简单地表示,这是解决古典概型问题时主要的解题技巧.(关键词:简单的数字和字母)

[活学活用]

某iPhone手机专卖店对某市市民进行iPhone手机认可度的调查,在已购买iPhone手机的1 000名市民中,随机抽取100名,按年龄(单位:岁)进行统计的频数分布表和频率分布直方图如下:

分组(岁) [25,30) [30,35) [35,40) [40,45) [45,50) 合计 频数 5 x 35 y 10 100

(1)求频数分布表中x,y的值,并补全频率分布直方图;

(2)在抽取的这100名市民中,从年龄在[25,30)、[30,35)内的市民中用分层抽样的方法抽取5人参加iPhone手机宣传活动,现从这5人中随机选取2人各赠送一部iPhone 7手机,求这2人中恰有1人的年龄在[30,35)内的概率.

解:(1)由频数分布表和频率分布直方图可知,