2017-2018學(xué)年高中數(shù)學(xué)人教B版必修3教學(xué)案第三章3.23.2.1amp;3.2.2古典概型概率的一般加法公式(選學(xué))_第1頁(yè)
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3.2.1&3.2.2古典概型概率的一般加法公式(選學(xué))預(yù)習(xí)課本P102~107,思考并完成以下問(wèn)題(1)古典概型的特征是什么?(2)古典概型的概率計(jì)算公式是什么?eq\a\vs4\al([新知初探])1.古典概型的概念(1)定義:如果一個(gè)概率模型滿(mǎn)足:①試驗(yàn)中所有可能出現(xiàn)的基本事件只有有限個(gè);②每個(gè)基本事件發(fā)生的可能性是均等的.那么這樣的概率模型稱(chēng)為古典概率模型,簡(jiǎn)稱(chēng)古典概型.(2)計(jì)算公式:對(duì)于古典概型,任何事件A的概率P(A)=eq\f(事件A包含的基本事件數(shù),試驗(yàn)的基本事件總數(shù)).2.概率的一般加法公式(選學(xué))(1)事件A與B的交(或積):由事件A和B同時(shí)發(fā)生所構(gòu)成的事件D,稱(chēng)為事件A與B的交(或積),記作D=A∩B(或D=AB).(2)概率的一般加法公式:設(shè)A,B是Ω的兩個(gè)事件,則有P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B).eq\a\vs4\al([小試身手])1.下列關(guān)于古典概型的說(shuō)法中正確的是()①試驗(yàn)中所有可能出現(xiàn)的基本事件只有有限個(gè);②每個(gè)事件出現(xiàn)的可能性相等;③每個(gè)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(gè)基本事件,則P(A)=eq\f(k,n).A.②④ B.①③④C.①④ D.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.2.下列試驗(yàn)是古典概型的是()A.口袋中有2個(gè)白球和3個(gè)黑球,從中任取一球,基本事件為eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(取中白球))和eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(取中黑球))B.在區(qū)間[-1,5]上任取一個(gè)實(shí)數(shù)x,使x2-3x+2>0C.拋一枚質(zhì)地均勻的硬幣,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CA中兩個(gè)基本事件不是等可能的;B中基本事件的個(gè)數(shù)是無(wú)限的;D中“中靶”與“不中靶”不是等可能的;C符合古典概型的兩個(gè)特征,故選C.3.從甲、乙、丙三人中任選兩人擔(dān)任課代表,甲被選中的概率為()A.eq\f(1,2) B.eq\f(1,3)C.eq\f(2,3) D.1解析:選C從甲、乙、丙三人中任選兩人有:(甲、乙)、(甲、丙)、(乙、丙)共3種情況,其中,甲被選中的情況有2種,故甲被選中的概率為P=eq\f(2,3).4.兩個(gè)骰子的點(diǎn)數(shù)分別為b,c,則方程x2+bx+c=0有兩個(gè)實(shí)根的概率為()A.eq\f(1,2) B.eq\f(15,36)C.eq\f(19,36) D.eq\f(5,6)解析:選C(b,c)共有36個(gè)結(jié)果,方程有解,則Δ=b2-4c≥0,∴b2≥4c,滿(mǎn)足條件的數(shù)記為(b2,4c),共有(4,4),(9,4),(9,8),(16,4),(16,8),(16,12),(16,16),(25,4),(25,8),(25,12),(25,16),(25,20),(25,24),(36,4),(36,8),(36,12),(36,16),(36,20),(36,24),19個(gè)結(jié)果,P=eq\f(19,36).基本事件的計(jì)數(shù)問(wèn)題[典例](1)4張卡片上分別寫(xiě)有數(shù)字1,2,3,4,從這4張卡片中隨機(jī)抽取2張,則取出的2張卡片上的數(shù)字之和為奇數(shù)的所有基本事件數(shù)為()A.2 B.3C.4 D.6(2)連續(xù)擲3枚硬幣,觀察這3枚硬幣落在地面上時(shí)是正面朝上還是反面朝上.①寫(xiě)出這個(gè)試驗(yàn)的所有基本事件;②求這個(gè)試驗(yàn)的基本事件的總數(shù);③“恰有兩枚硬幣正面朝上”這一事件包含哪些基本事件?[解析](1)用列舉法列舉出“數(shù)字之和為奇數(shù)”的可能結(jié)果為:(1,2),(1,4),(2,3),(3,4),共4種可能.[答案]C(2)解:①這個(gè)試驗(yàn)包含的基本事件有:(正,正,正),(正,正,反),(正,反,正)(反,正,正),(正,反,反),(反,正,反),(反,反,正),(反,反,反).②這個(gè)試驗(yàn)包含的基本事件的總數(shù)是8;③“恰有兩枚硬幣正面朝上”這一事件包含以下3個(gè)基本事件:(正,正,反),(正,反,正),(反,正,正).基本事件的三個(gè)探求方法(1)列舉法:把試驗(yàn)的全部結(jié)果一一列舉出來(lái).此方法適合于較為簡(jiǎn)單的試驗(yàn)問(wèn)題.(2)樹(shù)狀圖法:樹(shù)狀圖法是使用樹(shù)狀的圖形把基本事件列舉出來(lái)的一種方法,樹(shù)狀圖法便于分析基本事件間的結(jié)構(gòu)關(guān)系,對(duì)于較復(fù)雜的問(wèn)題,可以作為一種分析問(wèn)題的主要手段,樹(shù)狀圖法適用于較復(fù)雜的試驗(yàn)的題目.[活學(xué)活用]將一枚骰子先后拋擲兩次,則:(1)一共有幾個(gè)基本事件?(2)“出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)之和大于8”包含幾個(gè)基本事件?解:(樹(shù)狀圖法):一枚骰子先后拋擲兩次的所有可能結(jié)果用樹(shù)狀圖表示.如圖所示:(1)由圖知,共36個(gè)基本事件.(2)“點(diǎn)數(shù)之和大于8”包含10個(gè)基本事件(已用“√”標(biāo)出).簡(jiǎn)單的古典概型的概率計(jì)算[典例]袋中有6個(gè)球,其中4個(gè)白球,2個(gè)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(gè)是白球,另1個(gè)是紅球.[解]設(shè)4個(gè)白球的編號(hào)為1,2,3,4,2個(gè)紅球的編號(hào)為5,6.從袋中的6個(gè)小球中任取2個(gè)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(gè)球中任取兩個(gè),所取的兩球全是白球的取法總數(shù)有(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共6個(gè).∴取出的兩個(gè)球全是白球的概率為P(A)=eq\f(6,15)=eq\f(2,5).(2)從袋中的6個(gè)球中任取兩個(gè),其中一個(gè)是紅球,而另一個(gè)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(gè)球1個(gè)是白球,1個(gè)是紅球的概率為P(B)=eq\f(8,15).求解古典概型的概率“四步”法[活學(xué)活用]某地區(qū)有小學(xué)21所,中學(xué)14所,大學(xué)7所,現(xiàn)采取分層抽樣的方法從這些學(xué)校中抽取6所學(xué)校對(duì)學(xué)生進(jìn)行視力調(diào)查.(1)求應(yīng)從小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)中分別抽取的學(xué)校數(shù)目;(2)若從抽取的6所學(xué)校中隨機(jī)抽取2所學(xué)校做進(jìn)一步數(shù)據(jù)分析,①列出所有可能的抽取結(jié)果;②求抽取的2所學(xué)校均為小學(xué)的概率.解:(1)從小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)中分別抽取的學(xué)校數(shù)目為3,2,1.(2)①在抽取到的6所學(xué)校中,3所小學(xué)分別記為A1,A2,A3,2所中學(xué)分別記為A4,A5,1所大學(xué)記為A6,則抽取2所學(xué)校的所有可能結(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從這6所學(xué)校中抽取的2所學(xué)校均為小學(xué)(記為事件B)的所有可能結(jié)果為(A1,A2),(A1,A3),(A2,A3),共3種,所以P(B)=eq\f(3,15)=eq\f(1,5).古典概型的綜合應(yīng)用[典例]有A,B,C,D四位貴賓,應(yīng)分別坐在a,b,c,d四個(gè)席位上,現(xiàn)在這四人均未留意,在四個(gè)席位上隨便就座.(1)求這四人恰好都坐在自己的席位上的概率;(2)求這四人恰好都沒(méi)坐在自己的席位上的概率;(3)求這四人恰有一位坐在自己的席位上的概率.[解]將A,B,C,D四位貴賓就座情況用如圖所示的圖形表示出來(lái).a(chǎn)席位b席位c席位d席位a席位b席位c席位d席位a席位b席位c席位d席位a席位b席位c席位d席位由圖可知,所有的等可能基本事件共有24個(gè).(1)設(shè)事件A為“這四人恰好都坐在自己的席位上”,則事件A只包含1個(gè)基本事件,所以P(A)=eq\f(1,24).(2)設(shè)事件B為“這四人恰好都沒(méi)坐自己的席位上”,則事件B包含9個(gè)基本事件,所以P(B)=eq\f(9,24)=eq\f(3,8).(3)設(shè)事件C為“這四人恰有一位坐在自己的席位上”,則事件C包含8個(gè)基本事件,所以P(C)=eq\f(8,24)=eq\f(1,3).對(duì)于一些比較復(fù)雜的古典概型問(wèn)題,一般可以通過(guò)分類(lèi),有序地把事件包含的情況分別羅列出來(lái),從而清晰地找出滿(mǎn)足條件的情況.在列舉時(shí)一定要注意合理分類(lèi),才能做到不重不漏,結(jié)果明了,而樹(shù)狀圖則是解決此類(lèi)問(wèn)題的較好方法.[活學(xué)活用]把一枚骰子拋擲2次,觀察出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù),并記第一次出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)為a,第二次出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)為b,試就方程組eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(ax+by=3,,x+2y=2))解的情況,解答下列各題:(1)求方程組只有一個(gè)解的概率;(2)求方程組只有正數(shù)解的概率.解:若第一次出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)為a,第二次出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)為b記為有序數(shù)值組(a,b),則所有可能出現(xiàn)的結(jié)果有:(1,1)(1,2)(1,3)(1,4)(1,5)(1,6),(2,1)(2,2)(2,3)(2,4)(2,5)(2,6),(3,1)(3,2)(3,3)(3,4)(3,5)(3,6),(4,1)(4,2)(4,3)(4,4)(4,5)(4,6),(5,1)(5,2)(5,3)(5,4)(5,5)(5,6),(6,1)(6,2)(6,3)(6,4)(6,5)(6,6),共36種.由方程組eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(ax+by=3,,x+2y=2,))可得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2a-bx=6-2b,,2a-by=2a-3,))(1)若方程組只有一個(gè)解,則b≠2a,滿(mǎn)足b=2a的有(1,2),(2,4),(3,6),故適合b≠2a的有36-3=33個(gè).其概率為:P1=eq\f(33,36)=eq\f(11,12).(2)方程組只有正數(shù)解,需滿(mǎn)足b-2a≠0且eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\f(6-2b,2a-b)>0,,y=\f(2a-3,2a-b)>0.))分兩種情況:當(dāng)2a>b時(shí),得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a>\f(3,2),,b<3,))當(dāng)2a<b時(shí),得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a<\f(3,2),,b>3.))易得包含的基本事件有13個(gè):(2,1),(3,1),(4,1),(5,1),(6,1),(2,2),(3,2),(4,2),(5,2),(6,2),(1,4),(1,5),(1,6),因此所求的概率P2=eq\f(13,36).[層級(jí)一學(xué)業(yè)水平達(dá)標(biāo)]1.若連續(xù)拋擲兩次骰子得到的點(diǎn)數(shù)分別為m,n,則點(diǎn)P(m,n)在直線x+y=4上的概率是()A.eq\f(1,3) B.eq\f(1,4)C.eq\f(1,6) D.eq\f(1,12)解析:選D由題意(m,n)的取值情況有(1,1),(1,2),…,(1,6);(2,1),(2,2),…,(2,6);…;(6,1),(6,2),…,(6,6),共36種,而滿(mǎn)足點(diǎn)P(m,n)在直線x+y=4上的取值情況有(1,3),(2,2),(3,1),共3種.故所求概率為eq\f(3,36)=eq\f(1,12),故選D.2.從1,2,3,4這四個(gè)數(shù)字中,任取兩個(gè)不同的數(shù)字構(gòu)成一個(gè)兩位數(shù),則這個(gè)兩位數(shù)大于30的概率為()A.eq\f(1,2) B.eq\f(1,3)C.eq\f(1,4) D.eq\f(1,5)解析:選A從1,2,3,4這四個(gè)數(shù)字中,任取兩個(gè)不同的數(shù)字,可構(gòu)成12個(gè)兩位數(shù):12,13,14,21,23,24,31,32,34,41,42,43,其中大于30的有:31,32,34,41,42,43共6個(gè),所以所得兩位數(shù)大于30的概率為P=eq\f(6,12)=eq\f(1,2).3.設(shè)a是從集合eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(1,2,3,4))中隨機(jī)取出的一個(gè)數(shù),b是從集合eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(1,2,3))中隨機(jī)取出的一個(gè)數(shù),構(gòu)成一個(gè)基本事件(a,b).記“這些基本事件中,滿(mǎn)足logba≥1”為事件E,則E發(fā)生的概率是()A.eq\f(1,2) B.eq\f(5,12)C.eq\f(1,3) D.eq\f(1,4)解析:選B試驗(yàn)發(fā)生包含的事件是分別從兩個(gè)集合中取1個(gè)數(shù)字,共有4×3=12種結(jié)果,滿(mǎn)足條件的事件是滿(mǎn)足logba≥1,可以列舉出所有的事件,當(dāng)b=2時(shí),a=2,3,4,當(dāng)b=3時(shí),a=3,4,共有3+2=5個(gè),∴根據(jù)古典概型的概率公式得到概率是eq\f(5,12).4.一個(gè)袋子中裝有編號(hào)分別為1,2,3,4的4個(gè)小球,現(xiàn)有放回地摸球,規(guī)定每次只能摸一個(gè)球,若第一次摸到的球的編號(hào)為x,第二次摸到的球的編號(hào)為y,構(gòu)成數(shù)對(duì)(x,y),則所有數(shù)對(duì)(x,y)中滿(mǎn)足xy=4的概率為()A.eq\f(3,16) B.eq\f(1,8)C.eq\f(1,18) D.eq\f(1,6)解析:選A由題意可知兩次摸球得到的所有數(shù)對(duì)(x,y)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(gè),其中滿(mǎn)足xy=4的數(shù)對(duì)有(1,4),(2,2),(4,1),共3個(gè).故所求事件的概率為eq\f(3,16).5.為迎接2016奧運(yùn)會(huì),某班開(kāi)展了一次“體育知識(shí)競(jìng)賽”,競(jìng)賽分初賽和決賽兩個(gè)階段進(jìn)行,在初賽后,把成績(jī)(滿(mǎn)分為100分,分?jǐn)?shù)均為整數(shù))進(jìn)行統(tǒng)計(jì),制成如下的頻率分布表:序號(hào)分組(分?jǐn)?shù)段)頻數(shù)(人數(shù))頻率1[0,60)a0.12[60,75)150.33[75,90)25b4[90,100]cd合計(jì)501(1)求a,b,c,d的值;(2)若得分在[90,100]之間的有機(jī)會(huì)進(jìn)入決賽,已知其中男女比例為2∶3,如果一等獎(jiǎng)只有兩名,求獲得一等獎(jiǎng)的全部為女生的概率.解:(1)a=50×0.1=5,b=eq\f(25,50)=0.5,c=50-5-15-25=5,d=1-0.1-0.3-0.5=0.1.(2)把得分在[90,100]之間的五名學(xué)生分別記為男1,男2,女1,女2,女3.事件“一等獎(jiǎng)只有兩名”包含的所有事件為(男1,男2),(男1,女1),(男1,女2),(男1,女3),(男2,女1),(男2,女2),(男2,女3),(女1,女2),(女1,女3),(女2,女3),共10個(gè)基本事件;事件“獲得一等獎(jiǎng)的全部為女生”包含(女1,女2),(女1,女3),(女2,女3),共3個(gè)基本事件.所以,獲得一等獎(jiǎng)的全部為女生的概率為P=eq\f(3,10).[層級(jí)二應(yīng)試能力達(dá)標(biāo)]1.某部三冊(cè)的小說(shuō),任意排放在書(shū)架的同一層上,則各冊(cè)從左到右或從右到左恰好為第1,2,3冊(cè)的概率為()A.eq\f(1,6) B.eq\f(1,3)C.eq\f(1,2) D.eq\f(2,3)解析:選B所有基本事件為:123,132,213,231,312,321.其中從左到右或從右到左恰好為第1,2,3冊(cè)包含2個(gè)基本事件,∴P=eq\f(2,6)=eq\f(1,3).故選B.2.袋中有大小相同的黃、紅、白球各一個(gè),每次任取一個(gè),有放回地取3次,則eq\f(8,9)是下列哪個(gè)事件的概率()A.顏色全同 B.顏色不全同C.顏色全不同 D.無(wú)紅球解析:選B有放回地取球3次,共27種可能結(jié)果,其中顏色全相同的結(jié)果有3種,其概率為eq\f(3,27)=eq\f(1,9);顏色不全相同的結(jié)果有24種,其概率為eq\f(24,27)=eq\f(8,9);顏色全不同的結(jié)果有3種,其概率為eq\f(3,27)=eq\f(1,9);無(wú)紅球的情況有8種,其概率為eq\f(8,27),故選B.3.電子鐘一天顯示的時(shí)間是從00:00到23:59,每一時(shí)刻都由四個(gè)數(shù)字組成,則一天中任一時(shí)刻顯示的四個(gè)數(shù)字之和為23的概率為()A.eq\f(1,180) B.eq\f(1,288)C.eq\f(1,360) D.eq\f(1,480)解析:選C當(dāng)“時(shí)”的兩位數(shù)字的和小于9時(shí),則“分”的那兩位數(shù)字和要求超過(guò)14,這是不可能的.所以只有“時(shí)”的和為9(即“09”或“18”),“分”的和為14(“59”);或者“時(shí)”的和為10(即“19”),“分”的和為13(“49”或“58”).共計(jì)有4種情況.因一天24小時(shí)共有24×60分鐘,所以概率P=eq\f(4,24×60)=eq\f(1,360).故選C.4.古代“五行”學(xué)說(shuō)認(rèn)為:“物質(zhì)分金、木、水、火、土五種屬性,金克木、木克土、土克水、水克火、火克金.”從五種不同屬性的物質(zhì)中隨機(jī)抽取兩種,則抽取的兩種物質(zhì)不相克的概率為()A.eq\f(3,10) B.eq\f(2,5)C.eq\f(1,2) D.eq\f(3,5)解析:選C從五種不同屬性的物質(zhì)中隨機(jī)抽取兩種,有(金,木)、(金,水)、(金,火)、(金,土)、(木,水)、(木,火)、(木,土)、(水,火)、(水,土)、(火,土),共10種等可能發(fā)生的結(jié)果.其中金克木,木克土,土克水,水克火,火克金,即相克的有5種,則不相克的也是5種,所以抽取的兩種物質(zhì)不相克的概率為eq\f(1,2).5.有四個(gè)大小、形狀完全相同的小球,分別編號(hào)為1,2,3,4,現(xiàn)從中任取兩個(gè),則取出的小球中至少有一個(gè)號(hào)碼為奇數(shù)的概率為_(kāi)_______.解析:從四個(gè)小球中任取兩個(gè),有6種取法,其中兩個(gè)號(hào)碼都為偶數(shù)只有(2,4)這一種取法,故其對(duì)立事件,即至少有一個(gè)號(hào)碼為奇數(shù)的概率為1-eq\f(1,6)=eq\f(5,6).答案:eq\f(5,6)6.在5瓶飲料中,有2瓶已過(guò)了保質(zhì)期,從中任取2瓶,取到的全是已過(guò)保質(zhì)期的飲料的概率為_(kāi)_______.解析:設(shè)過(guò)保質(zhì)期的2瓶記為a,b,沒(méi)過(guò)保質(zhì)期的3瓶用1,2,3表示,試驗(yàn)的結(jié)果為:(1,2),(1,3),(1,a),(1,b),(2,3),(2,a),(2,b),(3,a),(3,b),(a,b)共10種結(jié)果,2瓶都過(guò)保質(zhì)期的結(jié)果只有1個(gè),∴P=eq\f(1,10).答案:eq\f(1,10)7.設(shè)a,b隨機(jī)取自集合{1,2,3},則直線ax+by+3=0與圓x2+y2=1有公共點(diǎn)的概率是________.解析:將a,b的取值記為(a,b),則有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),共9種可能.當(dāng)直線與圓有公共點(diǎn)時(shí),可得eq\f(3,\r(a2+b2))≤1,從而符合條件的有(1,3),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),共5種可能,故所求概率為eq\f(5,9).答案:eq\f(5,9)8.小李在做一份調(diào)查問(wèn)卷,共有5道題,其中有兩種題型,一種是選擇題,共3道,另一種是填空題,共2道.(1)小李從中任選2道題解答,每一次選1題(不放回),求所選的題不是同一種題型的概率;(2)小李從中任選2道題解答,每一次選1題(有放回),求所選的題不是同一種題型的概率.解:將3道選擇題依次編號(hào)為1,2,3;2道填空題依次編號(hào)為4,5.(1)從5道題中任選2道題解答,每一次選1題(不放回),則所有基本事件為(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,1),(2,3),(2,4),(2,5),(3,1),(3,2),(3,4),(3,5),(4,1),(4,2),(4,3),(4,5),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),共20種,而且這些基本事件發(fā)生的可能性是相等的.設(shè)事件A為“所選的題不是同一種題型”,則事件A包含的基本事件有(1,4),(1,5),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,1),(4,2),(4,3),(5,1),(5,2),(5,3),共12種,所以P(A)=eq\f(12,20)=0.6.(2)從5道題中任選2道題解答,每一次選1題(有放回),則所有基本事件為(

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