第2讲古典概型与几何概型。
知识梳理 ★
1. 基本事件:一次试验连同其中可能出现的每一个结果(事件)称为一个基本事件。
特别提醒:基本事件有如下两个特点:
任何两个基本事件都是互斥的;
任何事件都可以表示成基本事件的和。
2.所有基本事件的全体,叫做样本空间,用ω表示,例如“抛一枚硬币”为一次实验,则ω=。
3.等可能性事件(古典概型):如果一次试验中可能出现的结果有个,而且所有结果出现的可能性都相等,那么每个基本事件的概率都是,这种事件叫等可能性事件。
特别提醒:古典概型的两个共同特点:
有限性,即试中有可能出现的基本事件只有有限个,即样本空间ω中的元素个数是有限的;
等可能性,即每个基本事件出现的可能性相等。
4.古典概型的概率公式:如果一次试验中可能出现的结果有个,而且所有结果都是等可能的,如果事件包含个结果,那么事件的概率。
5.几何概型:如果第个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度(面积或体积)成比例,则称这样的概率模型为几何概率模型,简称几何概型。
特别提醒:几何概型的特点:
试验的结果是无限不可数的;
每个结果出现的可能性相等。
6.几何概型的概率公式: p(a)=
重难点突破 ★
1.重点:理解古典概型,几何概型的概念,
2.难点:掌握古典概型,几何概型的概率公式;
3.重难点:.
1) “非等可能”与“等可能”混同。
问题1: 掷两枚骰子,求事件a为出现的点数之和等于3的概率。
错解:掷两枚骰子出现的点数之和的可能数值为,有利于事件a的结果只有3,故。
分析:公式。
仅当所述的试验结果是等可能性时才成立,而取数值2和3不是等可能的,2只有这样情况(1,1)才出,而3有两种情况(1,2),(2,1)可出现,其它的情况可类推。
正确答案掷两枚骰子可能出现的情况:(1,1),(1,2),…1,6),(2,1),(2,2),…2,6),…6,1),(6,2),…6,6),结果总数为6×6=36。
在这些结果中,事件a的含有两种结果(1,2),(2,1)。
2)“可辩认”与“不可辨认”混同。
问题2: 将n个球等可能地放入到n个编号的盒子中去(每个盒子容纳球的个数不限),求事件a=“某指定的n个盒子中恰好各有一球的概率”。
错解:将n个球等可能地放入到n个编号的盒子中,所有可能的结果数为nn,而事件a含有n!种结果。
分析:这种解法不全面,如果球是编号的(即可辨认的),则答案是对的;若球是不可辩认的,则答案完全错了。因为球是不可辩认的,故只考虑盒子中球的个数,不考虑放的是哪几个球。
我们在此用符号“□”表示一个盒子,“○表示球,先将盒子按号码排列起来。
1 2 3 4 5…n
这样的n个盒子由n+1个“|”构成,然后把n个球任意放入n个。
盒子中,比如在这样的放法中,符号“|”和“○”共占有:n+1+n个位置,在这n+1+n个位置中,开始和末了的位置上必须是“|”其余的n+n-1个位置上“|”和“o”可以任意次序排列。则n-1个“1”和n个“○”在中间的n+n-1个位置上的可以区别的所有可能结果数是,将n个不可辨认的球放入指定的n个盒子,使每盒恰有一球的放法只有1种,故事件a含1个结果,从而。
正解:分两种情况:
1)当球是可辩认的,则。
2)当球是不可辨认的,则。
热点考点题型探析★
考点一:古典概型。
题型1. 等可能事件的概率计算。
例1] 某人有5把钥匙,但忘记了开房门的是哪一把,于是,他逐把不重复地试开,问:
1)恰好第三次打开房门所的概率是多少?
2)三次内打开的概率是多少?
3)如果5把内有2把房门钥匙,那么三次内打开的概率是多少?
解题思路]:我们知道最多开5次门,且其中有且仅有一次可以打开门,故每一次可以打开门的概率是相同的都是.
解析: 5把钥匙,逐把试开有种结果,由于该人忘记了开房间的是哪一把,因此这些结果是等可能的。
1)第三次打开房门的结果有种,故第三次打开房门锁的概率p(a)==
2)三次内打开房门的结果有种,因此所求概率p(a)=
3)方法1 因5把内有2把房门钥匙,故三次内打不开的结果有种,从而三次内打开的结果有种,从而三次内打开的结果有种,所求概率p(a)=
方法2 三次内打开的结果包括:三次内恰有一次打开的结果种;三次内恰有两次打开的结果种。因此,三次内打开的结果有()种,所求概率p(a)=
[例2] 有10件产品,其中有2件次品,每次抽取1件检验,抽检后不放回,共抽2次。求下列事件的概率。
1)两次抽到的都是**;
2)抽到的恰有一件为次品;
3)第1次抽到**,第2次抽到次品。
解题思路]:请注意题(3)的两种解法,一种是将试验(抽取2件产品)看作是组合(无序的),一种是将试验看作为排列(有序的),值得注意的是两种解法的样本空间不同,事件c不属于样本空间ω,(cω)因此不能用card(ω)进行计算。
解析:记ω=则n=card(ω)c
1)记a=,则m=card(a)=c
2)记b=,则m=card(b)=
3)初看本题与题(2)是相同的,其实不然,题(2)包含于两种可能,“第一次**、第二次次品”或“第一次次品,第二次**”,而目前求的是其中之一“第一次**,第二次次品”的概率。
法一)由于事件b中包含“第一次**,第2次次品”和“第一次次品第2次**”两种等可能的情况,∴所求事件的概率。
法二)记ω’=
记c==card(ω’card(c)=
名师指引】样本空间的选取会影响到解答的过程。因此解等可能概型时,建议遵循以下步骤①判断该问题是等可能概型②确定样本空间(即试验的方法,试验的结果将影响样本空间);③用排列组合问题的解法确定card(ω)与card(a),则。
新题导练】1.(改编题)一个口袋里装有2只白球,3只黑球,从中摸出2个球。
1)共有多少种结果?
2)摸出2个黑球有多少种结果?
3)求摸出2个黑球的概率?
4)求摸出一只黑球一只白球的概率?
5)求摸出至少一只黑球的概率?
解(1)共有n=种结果(card(ω)10)
(2)都摸出黑球种结果。
(3)记a=,(4)记b=,(5)记c=
则=,2.某商业银行为储户提供的密码有0,1,2,…,9中的6个数字组成。
1)某人随意按下6个数字,按对自己的储蓄卡的密码的概率是多少?
2)某人忘记了自己储蓄卡的第6位数字,随意按下一个数字进行试验,按对自己的密码的概率是多少?
解 (1)储蓄卡上的数字是可以重复的,每一个6位密码上的每一个数字都有0,1,2,…,9这10种,正确的结果有1种,其概率为,随意按下6个数字相当于随意按下个,随意按下6个数字相当于随意按下个密码之一,其概率是。
2)以该人记忆自己的储蓄卡上的密码在前5个正确的前提下,随意按下一个数字,等可能性的结果为0,1,2,…,9这10种,正确的结果有1种,其概率为。
考点二: 几何概型。
题型1: 几何概型的概率
例3] (广东省北江中学2019届高三月考)将一颗骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,则以第一次向上点数为横坐标x,第二次向上的点数为纵坐标y的点(x,y)在圆x2+y2=27的内部的概率___
解题思路]:用几何概型求解,转化为圆内找出圆内满足条件的整点个数。
解析:基本事件总数为36,点(x,y),在圆x2+y2=27的内部记为事件d,则d包含17个事件,所以p(d)=。
[例4] 两人相约6时到7时在某地见面,先到者等候另一人10分钟,如果另一人还没到,这时方可离去,试求这两人能会面的概率?
解题思路]:此题涉及了两个变量,应设未知数,根据条件列出不等式,转化为坐标平面内的平面区域,用几何概型求解。渗透了转化,数形结合等重要的数学思想方法。
解析:设、分别表示两人到达的时刻。
则即其平面区域为。
设“两人能见面”为事件a,则。
名师指引】用几何概型解题,主要运用转化,数形结合等重要的数学思想方法。
新题导练】3.(广州市海珠区2019届高三上学期综合测试二(数学理))在区域内随机撒一把黄豆,落在区域内的概率是。
答案:,作图。
4.(改编2018海南、宁夏文20)一元二次方程,其中,,求此方程有实根的概率。
解析:试验的全部结果所构成的区域为。
构成事件的区域为,故所求的概率为。
抢分频道 ★
基础巩固训练。
1. (广东省佛山市2018年高三教学质量检测一)如图,矩形长为6,宽为4,在矩形内随机地撒300颗黄豆,数得落在椭圆外的黄豆数为96颗,以此实验数据为依据可以估计出椭圆的面积约为( )
abcd.答案:b 提示:利用几何概型公式。
2. (广东省三水中学高三月考)在长为12cm的线段ab上任取一点m,并且以线段am为边的正方形,则这正方形的面积介于36cm2与81cm2之间的概率为( )
abcd.答案:a 提示:考查几何概型。
3.在平面区域中任取一点,记事件“该点落在其内部一个区域d内”为事件a,则事件a发生的概率为。在边长为2的正方形abcd内任取一点,使得的概率为。
4.(江苏省滨海县08届高三第三次联考数学试卷)下图的矩形,长为5,宽为2,在矩形内随机地撒300颗黄豆,数得落在阴影部分的黄豆数为138颗,则我们可以估计出阴影。
部分的面积为。
.解:解利用几何概型。
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时量 60分钟满分 80分班级 姓名计分 1.设集合 a b.c.d.2.复数 ab.cd.3.已知,且是第四象限的角,则 abcd.4.同时满足两个条件 定义域内是减函数 定义域内是奇函数的函数是 a b.c.d.5.如图,线段与互相平分,则可以表示为 a b.c.d.6.若直线始终平分圆的周长,...