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2.1 古典概型的特征和概率计算公式
填一填
1.古典概型的定义
如果一个试验满足:
(1)试验的所有可能结果只有________个,每次试验只出现其中的________个结果;
(2)每一个试验结果出现的可能性________.
我们把具有这样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).
2.古典概型的概率公式
对于古典概型,如果试验的所有可能结果(根本领件数)为n,随机事件A包含的根本领件数为m,那么事件A的概率规定为P(A)=________.
判一判
1.任何一个事件都是一个根本领件.( )
2.每一个根本领件出现的可能性相等.( )
3.古典概型中的任何两个根本领件都是互斥的.( )
4.“抛掷两枚硬币,至少一枚正面向上〞是根本领件.( )
5.根本领件的个数可能有无限多个.( )
6.在掷骰子的试验中,共有6个根本领件,每一个根本领件的发生的概率都是.( )
7.古典概型中每个事件出现的可能性相等.( )
8.古典概型中根本领件总数为n,随机事件A假设包含k个根本领件,那么P(A)=.( )
想一想
1.古典概型的定义是什么?
提示:一个试验满足①试验的所有可能只有有限个,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,把具有这两个特征的数学模型称为古典概型.
2.判断古典概型的方法有哪些?
提示:(1)一个试验是否为古典概型,在于是否具有两个特征:有限性和等可能性.
(2)并不是所有的试验都是古典概型,以下三类试验都不是古典概型:
①根本领件个数有限,但非等可能.
②根本领件个数无限,但等可能.
③根本领件个数无限,也不等可能.
3.求古典概型概率的步骤是什么?
提示:(1)先判断是否为古典概型;
(2)确定根本领件的总数n;
(3)确定事件A包含的根本领件个数m;
(4)计算事件A的概率,即P(A)=.
4.列根本领件的三种方法及注意点是什么?
提示:(1)列举法:一一列出所有根本领件的结果,一般适用于较简单的问题.
(2)列表法:一般适用于较简单的试验方法.
(3)树状图法:一般适用于较复杂问题中根本领件个数的探求.
思考感悟
练一练
1.同时投掷两颗大小完全相同的骰子,用(x,y)表示结果,记A为“所得点数之和小于5〞,那么事件A包含的根本领件数是( )
A.3 B.4
C.5 D.6
2.有100张卡片(从1号到100号),从中任取1张,取到的卡号是7的倍数的概率为( )
A. B.
C. D.
3.袋中装有质地、形状和大小完全相同的五个小球,其中黑球、红球、黄球各一个,白球两个.从中任取一个球,那么“取出的球是白球或黑球〞的概率为( )
A. B.
C. D.
4.以下是古典概型的是( )
A.任意抛掷两枚骰子,所得点数之和作为根本领件时
B.求任意的一个正整数平方的个位数字是1的概率,将取出的正整数作为根本领件时
C.从甲地到乙地共n条路线,求某人正好选中最短路线的概率
D.抛掷一枚均匀硬币至首次出现正面为止
5.从甲、乙、丙三名学生中任选一名学生参加某项活动,那么甲被选中的概率为________.
知识点一
古典概型的判定
1.以下有关古典概型的四种说法:
①试验中所有可能出现的根本领件只有有限个;
②每个事件出现的可能性相等;
③每个根本领件出现的可能性相等;
④根本领件总数为n,假设随机事件A包含k个根本领件,那么事件A发生的概率P(A)=.
其中所有正确说法的序号是( )
A.①②④ B.①③
C.③④ D.①③④
2.以下随机事件:
①某射手射击一次,可能命中0环,1环,2环,…,10环;
②一个小组有男生5人,女生3人,从中任选1人进行活动汇报;
③一只使用中的灯泡寿命长短;
④抛出一枚质地均匀的硬币,观察其出现正面或反面的情况;
⑤中秋节前夕,某市工商部门调查辖区内某品牌的月饼质量,给该品牌月饼评“优〞或“差〞.
这些事件中,属于古典概型的有________.
知识点二
古典概型的概率计算
3.从甲、乙等5名学生中随机选出2名,那么甲被选中的概率为( )
A. B.
C. D.
4.某袋中有9个大小相同的球,其中有5个红球,4个白球,现从中任意取出1个,那么取出的球恰好是白球的概率为( )
A. B.
C. D.
综合知识
古典概型的特征和概率计算公式
5.先后抛掷均匀的壹分、贰分、伍分硬币各一次.
(1)一共可能出现多少种结果?
(2)出现“2枚正面朝上,1枚反面朝上〞的结果有多少种?
(3)出现“2枚正面朝上,1枚反面朝上〞的概率是多少?
6.某地区有小学21所,中学14所,大学7所,现采取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)假设从抽取的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.
根底达标
1.袋中有2个红球,2个白球,2个黑球,从里面任意摸2个小球,不是根本领件的为( )
A.{正好2个红球} B.{正好2个黑球}
C.{正好2个白球} D.{至少1个红球}
2.以下试验是古典概型的是( )
A.在适宜的条件下,种下一粒种子,观察它是否发芽
B.口袋里有2个白球和2个黑球,这4个球除颜色外完全相同,从中任取一球
C.向一个圆面内随机投一点
D.射击运发动向一靶心进行射击,试验结果为命中10环,命中9环,……,命中0环
3.一只蚂蚁在如下图的树枝上寻觅食物,假定蚂蚁在每个岔路口都会随机地选择一条路径,那么它能获得食物的概率为( )
A. B.
C. D.
4.两个骰子的点数分别为b,c,那么方程x2+bx+c=0有两个实根的概率为( )
A. B.
C. D.
5.将一个各个面上涂有颜色的正方体锯成27个同样大小的小正方体,从中任取一个小正方体,其中恰有3面涂有颜色的概率为( )
A. B.
C. D.
6.袋中共有6个除了颜色外完全相同的球,其中有1个红球、2个白球和3个黑球.从袋中任取两球,两球颜色为一白一黑的概率等于( )
A. B.
C. D.
7.甲、乙两人一起去游览公园,他们约定各自独立地从1号到6号景点中任选4个进行游览,每个景点参观1小时,那么最后一小时他们在同一个景点的概率是( )
A. B.
C. D.
8.古代“五行〞学说认为:“物质分金、木、水、火、土五种属性,金克木、木克土,土克水,水克火,火克金〞,从这五种不同属性的物质中随机抽取两种,那么抽取的两种物质不相克的概率是________.
9.某兴趣小组有2名男生和3名女生,现从中任选2名学生去参加活动,那么恰好选中2名女生的概率为________.
10.设a,b随机取自集合{1,2,3},那么直线ax+by+3=0与圆x2+y2=1有公共点的概率是________.
11.在5瓶饮料中,有2瓶已过了保质期,从中任取2瓶,取到的全是已过保质期的饮料的概率为________.
12.从长度分别为2,3,4,5的四条线段中任意取出三条,那么以这三条线段为边可以构成三角形的概率是________.
13.某高速公路效劳区临时停车场按时段收费,收费标准为:每辆汽车一次停车不超过1小时收费5元,超过1小时的局部每小时收费7元(缺乏1小时的局部按1小时计算).现有甲、乙两人在该效劳区临时停车,两人停车都不超过4小时.
(1)假设甲停车1小时以上且不超过2小时的概率为,停车付费多于12元的概率为,求甲停车付费恰为5元的概率;
(2)假设每人停车的时长在每个时段的可能性相同,求甲、乙两人停车付费之和为38元的概率.
14.为迎接奥运会,某班开展了一次“体育知识竞赛〞,竞赛分初赛和决赛两个阶段进行,在初赛后,把成绩(总分值为100分,分数均为整数)进行统计,制成如下的频率分布表:
序号
分组(分数段)
频数(人数)
频率
1
[0,60)
a
0.1
2
[60,75)
15
0.3
3
[75,90)
25
b
4
[90,100]
c
d
合计
50
1
(1)求a,b,c,d的值;
(2)假设得分在[90,100]之间的有时机进入决赛,其中男女比例为23,如果一等奖只有两名,求获得一等奖的全部为女生的概率.
能力提升
15.甲、乙两人玩一种游戏,每次由甲、乙各出1到5根手指头,假设和为偶数那么甲赢,否那么乙赢.
(1)假设以A表示事件“和为6〞,求P(A);
(2)假设以B表示事件“和大于4而小于9〞,求P(B);
(3)这种游戏公平吗?试说明理由.
16.甲、乙两位学生参加数学竞赛培训,现分别从他们在培训期间参加的假设干次预赛成绩中随机抽取6次,得到甲、乙两位学生的成绩如下:
甲:69 78 79 79 87 88
乙:65 77 79 82 88 89
(1)现要从中选派一人参加数学竞赛,从平均成绩状况和方差的角度考虑,你认为哪位学生的成绩更稳定?请说明理由.
(2)从乙同学不小于70分的预赛成绩中随机抽取2个成绩,列出所有结果,并求抽取的2个成绩均大于80分的概率.
2.1 古典概型的特征和概率计算公式
一测 根底过关
填一填
1.(1)有限 一 (2)相同
2.
判一判
1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.√ 6.√ 7.× 8.√
练一练
1.D 2.A 3.C 4.C 5.
二测 考点落实
1.解析:②中所说的事件不一定是根本领件,所以②不正确;根据古典概型的特点及计算公式可知①③④正确.应选D.
答案:D
2.解析:
题号
判断
原因分析
①
不属于
命中0环,1环,2环,…,10环的概率不一定相同
②
属于
任选1人与学生的性别无关,仍是等可能的
③
不属于
灯泡的寿命是任何一个非负实数,有无限多种可能
④
属于
该试验结果只有“正〞“反〞两种,且时机均等
⑤
不属于
该品牌月饼评“优〞与“差〞的概率不一定相同
答案:②④
3.解析:设这5名学生分别是甲、乙、丙、丁、戊,从中随机选出2名的方法有(甲,乙),(甲,丙),(甲,丁),(甲,戊),(乙,丙),(乙,丁),(乙,戊),(丙,丁),(丙,戊),(丁,戊),共有10种,其中甲被选中有4种,所以所求概率为=.
答案:B
4.解析:袋中有9个大小相同的球,从中任意取出1个,共有9种取法.取出的球恰好是白球,共有4种取法.故取出的球恰好是白球的概率为.应选C.
答案:C
5.解析:(1)先后抛掷壹分、贰分、伍分硬币时,可能出现的结果共有8种,即(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)用A表示事件“2枚正面朝上,1枚反面朝上〞,所有结果有3种,即(正,正,反),(正,反,正),(反,正,正).
(3)因为每种结果出现的可能性相等,所以事件A的概率P(A)=.
6.解析:(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,A5,1所大学记为A6,那么抽取2所学校的所有可能结果为(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种.
②从这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,所以P(B)==.
三测 学业达标
1.解析:至少1个红球包含,一红一白或一红一黑或2个红球,所以{至少1个红球}不是根本领件,其它项中的事件都是根本领件.
答案:D
2.解析:对于A,发芽与不发芽概率不一定相同;对于B,摸到白球与黑球的概率相同,均为;对于C,根本领件有无限个;对于D,由于受射击运发动水平的影响,命中10环,命中9环,……,命中0环的概率不一定相等.
答案:B
3.解析:该树枝的树梢有6处,有2处能找到食物,所以获得食物的概率P==.
答案:C
4.解析:(b,c)共有36个结果,方程有解,那么Δ=b2-4c≥0,∴b2≥4c,满足条件的数记为(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个结果,P=.
答案:C
5.解析:在这27个小正方体中,只有原正方体的8个顶点所对应的小正方体的3面是涂色的,故概率P=.
答案:B
6.解析:袋中的1个红球、2个白球和3个黑球分别记为a,b1,b2,c1,c2,c3.
从袋中任取两球有{a,b1},{a,b2},{a,c1},{a,c2},{a,c3},{b1,b2},{b1,c1},{b1,c2},{b1,c3},{b2,c1},{b2,c2},{b2,c3},{c1,c2},{c1,c3},{c2,c3},共15个根本领件.
其中满足两球颜色为一白一黑的有{b1,c1},{b1,c2},{b1,c3},{b2,c1},{b2,c2},{b2,c3},共6个根本领件.
所以所求事件的概率为=.
答案:B
7.解析:甲、乙最后一小时所在的景点共有36种情况,甲、乙最后一小时在同一个景点共有6种情况.由古典概型的概率公式,知后一小时他们在同一个景点的概率是=.
答案:D
8.解析:五种抽出两种的抽法有10种,相克的种数有5种,故不相克的种数有5种,故五种不同属性的物质中随机抽取两种,那么抽取的两种物质不相克的概率是.
答案:
9.解析:假设3名女生为a,b,c,2名男生为d,e,恰好选中2名女生的情况有:选a和b;a和c;b和c三种,总情况有a和b;a和c;a和d;a和e;b和c;b和d;b和e;c和d;c和e;d和e这10种.两者相比即为答案.
答案:
10.解析:将a,b的取值记为(a,b),那么有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),共9种可能.
当直线与圆有公共点时,可得≤1,从而符合条件的有(1,3),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),共5种可能,故所求概率为.
答案:
11.解析:设过保质期的2瓶记为a,b,没过保质期的3瓶用1,2,3表示,试验的结果为:
(1,2),(1,3),(1,a),(1,b),(2,3),(2,a),(2,b),(3,a),(3,b),(a,b)共10种结果,2瓶都过保质期的结果只有1个,∴P=.
答案:
12.解析:从四条线段中任取三条有4种取法:(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5).其中能构成三角形的取法有3种:(2,3,4),(2,4,5),(3,4,5),故所求概率为.
答案:
13.解析:(1)设“甲停车付费恰为5元〞为事件A,
那么P(A)=1-=,
所以甲停车付费恰为5元的概率是.
(2)设甲停车付费a元,乙停车付费b元,其中a,b=5,12,19,26.
那么甲、乙两人的停车费用构成的根本领件空间为(5,5),(5,12),(5,19),(5,26),(12,5),(12,12),(12,19),(12,26),(19,5),(19,12),(19,19),(19,26),(26,5),(26,12),(26,19),(26,26),共16种情形.
其中,(12,26),(19,19),(26,12)这3种情形符合题意.
故“甲、乙两人停车付费之和为38元〞的概率为P=.
14.解析:(1)a=50×0.1=5,b==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]之间的五名学生分别记为男1,男2,女1,女2,女3.
事件“一等奖只有两名〞包含的所有事件为(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个根本领件;事件“获得一等奖的全部为女生〞包含(女1,女2),(女1,女3),(女2,女3),共3个根本领件.
所以,获得一等奖的全部为女生的概率为P=.
15.解析:将所有可能情况列表如下:
甲
乙
1
2
3
4
5
1
(1,1)
(1,2)
(1,3)
(1,4)
(1,5)
2
(2,1)
(2,2)
(2,3)
(2,4)
(2,5)
3
(3,1)
(3,2)
(3,3)
(3,4)
(3,5)
4
(4,1)
(4,2)
(4,3)
(4,4)
(4,5)
5
(5,1)
(5,2)
(5,3)
(5,4)
(5,5)
由上表可知,该试验共包括25个等可能发生的根本领件,属于古典概型.
(1)“和为6〞的结果有:(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1),共5种结果,故所求的概率为=.
(2)“和大于4而小于9〞包含了(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(5,1),(5,2),(5,3),共16个根本领件,所以P(B)=.
(3)这种游戏不公平.因为“和为偶数〞包括13个根本领件,即甲赢的概率为,乙赢的概率为=,所以它不公平.
16.解析:(1)甲=×(69+78+79+79+87+88)=80,
s=×[(69-80)2+(78-80)2+(79-80)2+(79-80)2+(87-80)2+(88-80)2]=40.
乙=×(65+77+79+82+88+89)=80,
s=×[(65-80)2+(77-80)2+(79-80)2+(82-80)2+(88-80)2+(89-80)2]=64.
∵甲=乙,s<s,
∴甲学生的成绩更稳定.
(2)在乙同学的6次预赛成绩中,从不小于70分的成绩中随机抽取2个成绩,所有结果为(77,79),(77,82),(77,88),(77,89),(79,82),(79,88),(79,89),(82,88),(82,89),(88,89),共10个,2个成绩均大于80分的根本领件有(82,88),(82,89),(88,89),共3个,∴抽出的2个成绩均大于80分的概率P=.
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