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1、理科高三數(shù)學(xué)教案:排列組合總復(fù)習(xí)【】鑒于大家對(duì)查字典數(shù)學(xué)網(wǎng)十分關(guān)注,小編在此為大家搜集整理了此文理科高三數(shù)學(xué)教案:排列組合總復(fù)習(xí),供大家參考!本文題目:理科高三數(shù)學(xué)教案:排列組合總復(fù)習(xí)第十二章 排列組合、二項(xiàng)式定理、概率高考導(dǎo)航考試要求 重難點(diǎn)擊 命題展望排列組合 1.理解并運(yùn)用分類(lèi)加法計(jì)數(shù)原理或分步乘法計(jì)數(shù)原理解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題;2.理解排列、組合的概念;能利用計(jì)數(shù)原理推導(dǎo)排列數(shù)公式、組合數(shù)公式,并能解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題;3.能用計(jì)數(shù)原理證明二項(xiàng)式定理; 會(huì)用 二項(xiàng)式定理解決與二項(xiàng)展開(kāi)式有關(guān)的簡(jiǎn)單問(wèn)題. 本章重點(diǎn):排列、組合的意義及其計(jì)算方法,二項(xiàng)式定理的應(yīng)用.本章難點(diǎn):用二項(xiàng)式定理解決與
2、二項(xiàng)展開(kāi)式有關(guān)的問(wèn)題. 排列組合是學(xué)習(xí)概率的基礎(chǔ),其核心是兩個(gè)基本原理.高考中著重考查兩個(gè)基本原理,排列組合的概念及二項(xiàng)式定理.隨機(jī)事件的概率 1.了解隨機(jī)事件發(fā)生的不確定性和頻率的穩(wěn)定性,了解概率的意義以及頻率與概率的區(qū)別;2.了解兩個(gè)互斥事件的概率加法公式和相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率乘法公式;3.理解古典概型及其概率計(jì)算公式;會(huì)計(jì)算一些隨機(jī)事件所包含的基本事件的個(gè)數(shù)及事件發(fā)生的概率;4.了解隨機(jī)數(shù)的意義,能運(yùn)用模擬方法估計(jì)概率,了解幾何概型的意義. 本章重點(diǎn):1.隨機(jī)事件、互斥事件及概率的意義,并會(huì)計(jì)算互斥事件的概率;2.古典概型、幾何概型的概率計(jì)算.本章難點(diǎn):1.互斥事件的判斷及互斥事件
3、概率加法公式的應(yīng)用;2.可以轉(zhuǎn) 化為幾何概型求概率的問(wèn)題. 本部分要求考生能從集合的思想觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)事件、互斥事件與對(duì)立事件,進(jìn)而理解概率的性質(zhì)、公式,還要求考生了解幾何概型與隨機(jī)數(shù)的意義.在高考中注重考查基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法的同時(shí),還??疾榉诸?lèi)與整合,或然與必然的數(shù)學(xué)思想方法,邏輯思維能力以及運(yùn)用概率知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.離散型隨機(jī)變量 1.理解取有限值的離散型隨機(jī)變量及其分布列的概念,了解分布列對(duì)于刻畫(huà)隨機(jī)現(xiàn)象的重要性;2.理解超幾何分布及其導(dǎo)出過(guò)程,并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的應(yīng)用;3.了解條件概率和兩個(gè)事件相互獨(dú)立的概念,理解n次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)的模型及二項(xiàng)分布,并能解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題;4.理解取有限值
4、的離散型隨機(jī)變量均值、方差的概念,能計(jì)算簡(jiǎn)單離散型隨機(jī)變量的均值、方差,并能解決一些實(shí)際問(wèn)題;5.利用實(shí)際問(wèn)題的直方圖,認(rèn)識(shí)正態(tài)分布曲線(xiàn)的特點(diǎn)及曲線(xiàn)所表示的意義. 本章重點(diǎn):1.離散型隨機(jī)變量及其分布列; 2.獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)的模型及二項(xiàng)分布.本章難點(diǎn):1.利用離散型隨機(jī)變量的均值、方差解決一些實(shí)際問(wèn)題;2.正態(tài)分布曲線(xiàn)的特點(diǎn)及曲線(xiàn)所表示的意義. 求隨機(jī)變量的分布列與期望,以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析是近幾年來(lái)較穩(wěn)定的高考命題態(tài)勢(shì).考生應(yīng)注重對(duì)特殊分布(如二項(xiàng)分布、超幾何分布)的理解和對(duì)事件的意義的理解.知識(shí)網(wǎng)絡(luò)12.1 分類(lèi)加法計(jì)數(shù)原理與分步乘法計(jì)數(shù)原理典例精析題型一 分類(lèi)加法計(jì)數(shù)原理的應(yīng)用【例1
5、】 在1到20這20個(gè)整數(shù)中,任取兩個(gè)數(shù)相加,使其和大于20,共有種取法.【解析】當(dāng)一個(gè)加數(shù)是1時(shí),另一個(gè)加數(shù)只能是20,有1種取法;當(dāng)一個(gè)加數(shù)是2時(shí),另一個(gè)加數(shù)可以是19,20,有2種取法;當(dāng)一個(gè)加數(shù)是3時(shí),另一個(gè)加數(shù)可以是18,19,20,有3種取法;當(dāng)一個(gè)加數(shù)是10時(shí),另一個(gè)加數(shù)可以是11,12,19,20,有10種取法;當(dāng)一個(gè)加數(shù)是11時(shí),另一個(gè)加數(shù)可以是12,13,19,20,有9種取法;當(dāng)一個(gè)加數(shù)是19時(shí),另一個(gè)加數(shù)只能是20,有1種取法.由分類(lèi)加法計(jì)數(shù)原理可得共有1+2+3+10+9+8+1=100種取法.【點(diǎn)撥】采用列舉法分類(lèi),先確定一個(gè)加數(shù),再利用和大于20確定另一個(gè)加數(shù).【
6、變式訓(xùn)練1】(2019濟(jì)南市模擬)從集合1,2,3,10中任意選出三個(gè)不同的數(shù),使這三個(gè)數(shù)成等比數(shù)列,這樣的等比數(shù)列的個(gè)數(shù)為()A.3 B.4 C.6 D.8【解析】當(dāng)公比為2時(shí),等比數(shù)列可為1,2,4或2,4,8;當(dāng)公比為3時(shí),等比數(shù)列可為1,3,9;當(dāng)公比為32時(shí),等比數(shù)列可為4,6,9.同理,公比為12、13、23時(shí),也有4個(gè).故選D.題型二 分步乘法計(jì)數(shù)原理的應(yīng)用【例2】 從6人中選4人分別到張家界、韶山、衡山、桃花源四個(gè)旅游景點(diǎn)游覽,要求每個(gè)旅游景點(diǎn)只有一人游覽,每人只游覽一個(gè)旅游景點(diǎn),且6個(gè)人中甲、乙兩人不去張家界游覽,則不同的選擇方案共有 種.【解析】能去張家界的有4人,依此能去
7、韶山、衡山、桃花源的有5人、4人、3人.則由分步乘法計(jì)數(shù)原理得不同的選擇方案有4543=240種.【點(diǎn)撥】根據(jù)題意正確分步,要求各步之間必須連續(xù),只有按照這幾步逐步地去做,才能完成這件事,各步之間既不能重復(fù)也不能遺漏.【變式訓(xùn)練2】(2019湘潭市調(diào)研)要安排一份5天的值班表,每天有一人值班,現(xiàn)有5人,每人可以值多天班或不值班,但相鄰兩天不準(zhǔn)由同一人值班,問(wèn)此值班表共有種不同的排法.【解析】依題意,值班表須一天一天分步完成.第一天有5人可選有5種方法,第二天不能用第一天的人有4種方法,同理第三天、第四天、第五天也都有4種方法,由分步乘法計(jì)數(shù)原理共有54444=1 280種方法.題型三 分類(lèi)和分
8、步計(jì)數(shù)原理綜合應(yīng)用【例3】(2019長(zhǎng)郡中學(xué))如圖,用4種不同的顏色對(duì)圖中5個(gè)區(qū)域涂色(4種顏色全部使用),要求每個(gè)區(qū)域涂一種顏色,相鄰的區(qū)域不能涂相同的顏色,則不同的涂色種數(shù)有.【解析】方法一:由題意知,有且僅有兩個(gè)區(qū)域涂相同的顏色,分為4類(lèi):1與5同;2與5同;3與5同;1與3同.對(duì)于每一類(lèi)有A44種涂法,共有4A44=96種方法.方法二:第一步:涂區(qū)域1,有4種方法;第二步:涂區(qū)域2,有3種方法;第三步:涂區(qū)域4,有2種方法(此前三步已經(jīng)用去三種顏色);第四步:涂區(qū)域3,分兩類(lèi):第一類(lèi),3與1同色,則區(qū)域5涂第四種顏色;第二類(lèi),區(qū)域3與1不同色,則涂第四種顏色,此時(shí)區(qū)域5就可以涂區(qū)域1或
9、區(qū)域2或區(qū)域3中的任意一種顏色,有3種方法.所以,不同的涂色種數(shù)有432(11+13)=96種.【點(diǎn)撥】染色問(wèn)題是排列組合中的一類(lèi)難題.本題能運(yùn)用兩個(gè)基本原理求解,要注意的是分類(lèi)中有分步,分步后有分類(lèi).【變式訓(xùn)練3】(2009深圳市調(diào)研)用紅、黃、藍(lán)三種顏色去涂圖中標(biāo)號(hào)為1,2,9的9個(gè)小正方形,使得任意相鄰(有公共邊)小正方形所涂顏色都不相同,且1,5,9號(hào)小正方形涂相同顏色,則符合條件的所有涂法有多少種?【解析】第一步,從三種顏色中選一種顏色涂1,5,9號(hào)有C13種涂法;第二步,涂2,3,6號(hào),若2,6同色,有4種涂法,若2,6不同色,有2種涂法,故共有6種涂法;第三步,涂4,7,8號(hào),同
10、第二步,共有6種涂法.由分步乘法原理知共有366=108種涂法.總結(jié)提高分類(lèi)加法計(jì)數(shù)原理和分步乘法計(jì)數(shù)原理回答的都是完成一件事有多少種不同方法或種數(shù)的問(wèn)題,其區(qū)別在于:分類(lèi)加法計(jì)數(shù)原理是完成一件事要分若干類(lèi),類(lèi)與類(lèi)之間要互斥,用任何一類(lèi)中的任何一種方法都可以獨(dú)立完成這件事;分步乘法計(jì)數(shù)原理是完成一件事要分若干步,步驟之間相互獨(dú)立,各個(gè)步驟相互依存,缺少其中任何一步都不能完成這件事,只有當(dāng)各個(gè)步驟都完成之后,才能完成該事件.因此,分清完成一件事的方法是分類(lèi)還是分步,是正確使用這兩個(gè)基本計(jì)數(shù)原理的基礎(chǔ).12.2 排列與組合典例精析題型一 排列數(shù)與組合數(shù)的計(jì)算【例1】 計(jì)算:(1)8!+A66A28
11、-A410;(2) C33+C34+C310.【解析】(1)原式=87654321+65432187-10987=576543256(-89)=-5 130623.(2)原式=C44+C34+C35+C310=C45+C35+C310=C46+C36+C310=C411=330.【點(diǎn)撥】在使用排列數(shù)公式Amn=n!(n-m)!進(jìn)行計(jì)算時(shí),要注意公式成立的條件:m,nN+,mn.另外,應(yīng)注意組合數(shù)的性質(zhì)的靈活運(yùn)用.【變式訓(xùn)練1】解不等式 6 .【解析】原不等式即9!(9-x)!9!(11-x)!,也就是1(9-x)! ,化簡(jiǎn)得x2-21x+1040,解得x8或x13,又因?yàn)?9,且xN*,所以原
12、不等式的解集為2,3,4,5,6,7.題型二 有限制條件的排列問(wèn)題【例2】 3男3女共6個(gè)同學(xué)排成一行.(1)女生都排在一起,有多少種排法?(2)女生與男生相間,有多少種排法?(3)任何兩個(gè)男生都不相鄰,有多少種排法?(4)3名男生不排在一起,有多少種排法?(5)男生甲與男生乙中間必須排而且只能排2位女生,女生又不能排在隊(duì)伍的兩端,有幾種排法?【解析】(1)將3名女生看作一人,就是4個(gè)元素的全排列,有A44種排法.又3名女生內(nèi)部可有A33種排法,所以共有A44A33=144種排法.(2)男生自己排,女生也自己排,然后相間插入(此時(shí)有2種插法),所以女生與男生相間共有2A33A33=72種排法.
13、(3)女生先排,女生之間及首尾共有4個(gè)空隙,任取其中3個(gè)安插男生即可,因而任何兩個(gè)男生都不相鄰的排法共有A33A34=144種.(4)直接分類(lèi)較復(fù)雜,可用間接法.即從6個(gè)人的排列總數(shù)中,減去3名男生排在一起的排法種數(shù),得3名男生不排在一起的排法種數(shù)為A66-A33A44=576種.(5)先將2個(gè)女生排在男生甲、乙之間,有A23種排法.又甲、乙之間還有A22種排法.這樣就有A23A22種排法.然后把他們4人看成一個(gè)元素(相當(dāng)于一個(gè)男生),這一元素及另1名男生排在首尾,有A22種排法.最后將余下的女生排在其間,有1種排法.故總排法為A23A22A22=24種.【點(diǎn)撥】排列問(wèn)題的本質(zhì)就是元素占位子問(wèn)
14、題,有限制條件的排列問(wèn)題的限制主要表現(xiàn)在:某些元素排或不排在哪個(gè)位子上,某些元素相鄰或不相鄰.對(duì)于這類(lèi)問(wèn)題,在分析時(shí),主要按照優(yōu)先原則,即優(yōu)先安排特殊元素或優(yōu)先滿(mǎn)足特殊位子,對(duì)于相鄰問(wèn)題可用捆綁法,對(duì)于不相鄰問(wèn)題可用插空法.對(duì)于直接考慮較困難的問(wèn)題,可以采用間接法.【變式訓(xùn)練2】把1,2,3,4,5這五個(gè)數(shù)字組成無(wú)重復(fù)數(shù)字的五位數(shù),并把它們按由小到大的順序排列構(gòu)成一個(gè)數(shù)列.(1)43 251是這個(gè)數(shù)列的第幾項(xiàng)?(2)這個(gè)數(shù)列的第97項(xiàng)是多少?【解析】(1)不大于43 251的五位數(shù)A55-(A44+A33+A22)=88個(gè),即為此數(shù)列的第88項(xiàng).(2)此數(shù)列共有120項(xiàng),而以5開(kāi)頭的五位數(shù)恰好
15、有A44=24個(gè),所以以5開(kāi)頭的五位數(shù)中最小的一個(gè)就是該數(shù)列的第97項(xiàng),即51 234.題型三 有限制條件的組合問(wèn)題【例3】 要從12人中選出5人去參加一項(xiàng)活動(dòng).(1)A,B,C三人必須入選有多少種不同選法?(2)A,B,C三人都不能入選有多少種不同選法?(3)A,B,C三人只有一人入選有多少種不同選法?(4)A,B,C三人至少一人入選有多少種不同選法?(5)A,B,C三人至多二人入選有多少種不同選法?【解析】(1)只須從A,B,C之外的9人中選擇2人,C29=36種不同選法.(2)由A,B,C三人都不能入選只須從余下9人中選擇5人,即有C59=C49=126種選法.(3)可分兩步,先從A,B
16、,C三人中選出1人,有C13種選法,再?gòu)挠嘞碌?人中選4人,有C49種選 法,所以共有C13C49=378種選法.(4)可考慮間接法,從12人中選5人共有C512種,再減去A,B,C三人都不入選的情況C59,共有C512-C59=666種選法.(5)可考慮間接法,從12人中選5人共有C512種,再減去A,B,C三人都入選的情況C29種,所以共有C512-C29=756種選法.【點(diǎn)撥】遇到至多、至少的有關(guān)計(jì)數(shù)問(wèn)題,可以用間接法求解.對(duì)于有限制條件的問(wèn)題,一般要根據(jù)特殊元素分類(lèi).【變式訓(xùn)練3】四面體的頂點(diǎn)和各棱中點(diǎn)共有10個(gè)點(diǎn).(1)在其中取4個(gè)共面的點(diǎn),共有多少種不同的取法?(2)在其中取4個(gè)不
17、共面的點(diǎn),共有多少種不同的取法?【解析】(1)四個(gè)點(diǎn)共面的取法可分三類(lèi).第一類(lèi):在同一個(gè)面上取,共有4C46種;第二類(lèi):在一條棱上取三點(diǎn),再在它所對(duì)的棱上取中點(diǎn),共有6種;第三類(lèi):在六條棱的六個(gè)中點(diǎn)中取,取兩對(duì)對(duì)棱的4個(gè)中點(diǎn),共有C23=3種.故有69種.(2)用間接法.共C410-69=141種.總結(jié)提高解有條件限制的排列與組合問(wèn)題的思路:(1)正確選擇原理,確定分類(lèi)或分步計(jì)數(shù);(2)特殊元素、特殊位置優(yōu)先考慮;(3)再考慮其余元素或其余位置.12.3 二項(xiàng)式定理典例精析題型一 二項(xiàng)展開(kāi)式的通項(xiàng)公式及應(yīng)用【例1】 已知 的展開(kāi)式中,前三項(xiàng)系數(shù)的絕對(duì)值依次成等差數(shù)列.(1)求證:展開(kāi)式中沒(méi)有常
18、數(shù)項(xiàng);(2)求展開(kāi)式中所有的有理項(xiàng).【解析】由題意得2C1n =1+C2n( )2,即n2-9n+8=0,所以n=8,n=1(舍去).所以Tr+1= ( )=(- )r=(-1)r (08,rZ).(1)若Tr+1是常數(shù)項(xiàng),則16-3r4=0,即16-3r=0,因?yàn)閞Z,這不可能,所以展開(kāi)式中沒(méi)有常數(shù)項(xiàng).(2)若Tr+1是有理項(xiàng),當(dāng)且僅當(dāng)16-3r4為整數(shù),又08,rZ,所以 r=0,4,8,即展開(kāi)式中有三項(xiàng)有理項(xiàng),分別是T1=x4,T5=358 x,T9=1256 x-2.【點(diǎn)撥】(1)把握住二項(xiàng)展開(kāi)式的通項(xiàng)公式,是掌握二項(xiàng)式定理的關(guān)鍵.除通項(xiàng)公式外,還應(yīng)熟練掌握二項(xiàng)式的指數(shù)、項(xiàng)數(shù)、展開(kāi)式的
19、系數(shù)間的關(guān)系、性質(zhì);(2)應(yīng)用通項(xiàng)公式求二項(xiàng)展開(kāi)式的特定項(xiàng),如求某一項(xiàng),含x某次冪的項(xiàng),常數(shù)項(xiàng),有理項(xiàng),系數(shù)最大的項(xiàng)等,一般是應(yīng)用通項(xiàng)公式根據(jù)題意列方程,在求得n或r后,再求所需的項(xiàng)(要注意n和r的數(shù)值范圍及大小關(guān)系);(3) 注意區(qū)分展開(kāi)式第r+1項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)與第r+1項(xiàng)的系數(shù).【變式訓(xùn)練1】若(xx+ )n的展開(kāi)式的前3項(xiàng)系數(shù)和為129,則這個(gè)展開(kāi)式中是否含有常數(shù)項(xiàng),一次項(xiàng)?如果有,求出該項(xiàng),如果沒(méi)有,請(qǐng)說(shuō)明理由.【解析】由題知C0n+C1n2+C2n22=129,所以n=8,所以通項(xiàng)為T(mén)r+1=Cr8(xx)8-r = ,故r=6時(shí),T7=26C28x=1 792x,所以不存在常數(shù)項(xiàng),
20、而存在一次項(xiàng),為1 792x.題型二 運(yùn)用賦值法求值【例2】(1)已知(1+x)+(1+x)2+(1+x)n=a0+a1x+a2x2+anxn,且a1+a2+an-1=29-n,則n=;(2)已知(1-x)n=a0+a1x+a2x2+anxn,若5a1+2a2=0,則a0-a1+a2-a3+(-1)nan=.【解析】(1)易知an=1,令x=0得a0=n,所以a0+a1+an=30.又令x=1,有2+22+2n=a0+a1+an=30,即2n+1-2=30,所以n=4.(2)由二項(xiàng)式定理得,a1=-C1n=-n,a2=C2n=n(n-1)2,代入已知得-5n+n(n-1)=0,所以n=6,令x
21、=-1得(1+1)6=a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6,即a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6=64.【點(diǎn)撥】運(yùn)用賦值法求值時(shí)應(yīng)充分抓住代數(shù)式的結(jié)構(gòu)特征,通過(guò)一些特殊值代入構(gòu)造相應(yīng)的結(jié)構(gòu).【變式訓(xùn)練2】設(shè)(3x-1)8=a0+a1x+a2x2+a7x7+a8x8.求a0+a2+a4+a6+a8的值.【解析】令f(x)=(3x-1)8,因?yàn)閒(1)=a0+a1+a2+a8=28,f(-1)=a0-a1+a2-a3+-a7+a8=48,所以a0+a2+a4+a6+a8=f(1)+f(-1)2=27(1+28).題型三 二項(xiàng)式定理的綜合應(yīng)用【例3】求證:46n+5 n+1-9能被20整除
22、.【解析】46n+5n+1-9=4(6n-1)+5(5n-1)=4(5+1)n-1+5(4+1)n-1=20(5n-1+C1n5n-2+Cn-1n)+(4n-1+C1n4n-2+Cn-1n),是20的倍數(shù),所以46n+5n+1-9能被20整除.【點(diǎn)撥】用二項(xiàng)式定理證明整除問(wèn)題時(shí),首先需注意(a+b)n中,a,b中有一個(gè)是除數(shù)的倍數(shù);其次展開(kāi)式有什么規(guī)律,余項(xiàng)是什么,必須清楚.【變式訓(xùn)練3】求0.9986的近似值,使誤差小于0.001.【解析】0.9986=(1-0.002)6=1+6(-0.002)1+15(-0.002)2+(-0.002)6.因?yàn)門(mén)3=C26(-0.002)2=15(-0.
23、002)2=0.000 060.001,且第3項(xiàng)以后的絕對(duì)值都小于0.001,所以從第3項(xiàng)起,以后的項(xiàng)都可以忽略不計(jì).所以0.9986=(1-0.002)61+6(-0.002)=1-0.012=0.988.總結(jié)提高1.利用通項(xiàng)公式可求展開(kāi)式中某些特定項(xiàng)(如常數(shù)項(xiàng)、有理項(xiàng)、二項(xiàng)式系數(shù)最大項(xiàng)等),解決這些問(wèn)題通常采用待定系數(shù)法,運(yùn)用通項(xiàng)公式寫(xiě)出待定式,再根據(jù)待定項(xiàng)的要求寫(xiě)出n、r滿(mǎn)足的條件,求出n和r,再確定所需的項(xiàng);2.賦值法是解決二項(xiàng)展開(kāi)式的系數(shù)和、差問(wèn)題的一個(gè)重要手段;3.利用二項(xiàng)式定理解決整除問(wèn)題時(shí),關(guān)鍵是進(jìn)行合理的變形,使得二項(xiàng)展開(kāi)式的每一項(xiàng)都成為除數(shù)的倍數(shù).對(duì)于余數(shù)問(wèn)題,要注意余數(shù)的
24、取值范圍.12.4 隨機(jī)事件的概率與概率的基本性質(zhì)典例精析題型一 頻率與概率【例1】某企業(yè)生產(chǎn)的乒乓球被08年北京奧委會(huì)指定為乒乓球比賽專(zhuān)用球.日前有關(guān)部門(mén)對(duì)某批產(chǎn)品進(jìn)行了抽樣檢測(cè),檢查結(jié)果如下表所示.抽取球數(shù)n 50 100 200 500 1 000 2 000優(yōu)等品數(shù)m 45 92 194 470 954 1 902優(yōu)等品頻率(1)計(jì)算表中乒乓球優(yōu)等品的頻率;(2)從這批乒乓球產(chǎn)品中任取一個(gè),質(zhì)量檢查為優(yōu)等品的概率是多少?(結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后三位)【解析】(1)依據(jù)公式 ,計(jì)算出表中乒乓球優(yōu)等品的頻率依次是0.900,0.920,0.970,0.940,0.954,0.951.(2)由(
25、1)知,抽取的球數(shù)n不同,計(jì)算得到的頻率值不同,但隨著抽取的球數(shù)的增多,卻都在常數(shù)0.950的附近擺動(dòng),所以質(zhì)量檢查為優(yōu)等品的概率為0.950.【點(diǎn)撥】從表中所給的數(shù)據(jù)可以看出,當(dāng)所抽乒乓球較少時(shí),優(yōu)等品的頻率波動(dòng)很大,但當(dāng)抽取的球數(shù)很大時(shí),頻率基本穩(wěn)定在0.95,在其附近擺動(dòng),利用概率的統(tǒng)計(jì)定義,可估計(jì)該批乒乓球的優(yōu)等率.【變式訓(xùn)練1】某籃球運(yùn)動(dòng)員在最近幾場(chǎng)比賽中罰球的結(jié)果如下.投籃次數(shù)n 8 10 12 9 10 16進(jìn)球次數(shù)m 6 8 9 7 7 12進(jìn)球頻率(1)計(jì)算表中進(jìn)球的頻率;(2)這位運(yùn)動(dòng)員投籃一次,進(jìn)球的概率是多少?【解析】(1)由公式計(jì)算出每場(chǎng)比賽該運(yùn)動(dòng)員罰球進(jìn)球的頻率依次
26、為:(2)由(1)知,每場(chǎng)比賽進(jìn)球的頻率雖然不同,但頻率總在 附近擺動(dòng),可知該運(yùn)動(dòng)員進(jìn)球的概率為 .題型二 隨機(jī)事件間的關(guān)系【例2】從一副橋牌(52張)中任取1張.判斷下列每對(duì)事件是否為互斥事件,是否為對(duì)立事件.(1)抽出紅桃與抽出黑桃(2)抽出紅色牌與抽出黑色牌(3)抽出的牌點(diǎn)數(shù)為3的倍數(shù)與抽出的牌點(diǎn)數(shù)大于10.【解析】(1)是互斥事件但不是對(duì)立事件.因?yàn)槌槌黾t桃與抽出黑桃在僅取一張時(shí)不可能同時(shí)發(fā)生,因而是互斥的.同時(shí),不能保證其中必有一個(gè)發(fā)生,因?yàn)檫€可能抽出方塊或梅花,因此兩者不對(duì)立.(2)是互斥事件又是對(duì)立事件.因?yàn)閮烧卟豢赏瑫r(shí)發(fā)生,但其中必有一個(gè)發(fā)生.(3)不是互斥事件,更不是對(duì)立事件
27、.因?yàn)槌槌龅呐泣c(diǎn)數(shù)為3的倍數(shù)與抽出的牌點(diǎn)數(shù)大于10這兩個(gè)事件有可能同時(shí)發(fā)生,如抽得12.【點(diǎn)撥】要區(qū)分互斥事件和對(duì)立事件的定義.【變式訓(xùn)練2】抽查10件產(chǎn)品,設(shè)事件A:至少有兩件次品,則A的對(duì)立事件為()A.至多兩件次品 B.至多一件次品C.至多兩件正品 D.至少兩件正品【解析】根據(jù)對(duì)立事件的定義得選項(xiàng)B.題型三 概率概念的應(yīng)用【例3】 甲、乙兩個(gè)班級(jí)進(jìn)行數(shù)學(xué)考試,按照大于或等于85分為優(yōu)秀,85分以下為非優(yōu)秀,統(tǒng)計(jì)后,得到如下列聯(lián)表.優(yōu)秀 非優(yōu)秀 總計(jì)甲 10乙 30總計(jì) 105已知從全部105人中隨機(jī)抽取1人為優(yōu)秀的概率為 .(1)請(qǐng)完成上面列聯(lián)表;(2)根據(jù)列聯(lián)表的數(shù)據(jù),若按95%的可靠
28、性要求,能否認(rèn)為成績(jī)與班級(jí)有關(guān)系(參考數(shù)據(jù)P(K26.635)=0.05);(3)若按下面的方法從甲班優(yōu)秀的學(xué)生中抽取一人:把甲班優(yōu)秀的10人按2到11進(jìn)行編號(hào),然后兩次擲一枚均勻的骰子,出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)之和為被抽取人的編號(hào).試求抽到6號(hào)或10號(hào)的概率.【解析】(1)優(yōu)秀 非優(yōu)秀 總計(jì)甲 10 45 55乙 20 30 50總計(jì) 30 75 105(2)計(jì)算K2的一個(gè)觀測(cè)值k= =6.109.因?yàn)?.1096.635,所以沒(méi)有95%的把握認(rèn)為成績(jī)與班級(jí)有關(guān).(3)記被抽取人的序號(hào)為,則P(=6)= ,P(=10)= ,所以P(=6或=10)=P(=6)+P(=10)= = .【點(diǎn)撥】本題考查概率的概
29、念在實(shí)際生活中的應(yīng)用.【變式訓(xùn)練3】袋內(nèi)有35個(gè)球,每個(gè)球上都記有從135中的一個(gè)號(hào)碼,設(shè)號(hào)碼為n的球的重量為 -5n+20克,這些球以等可能性從袋里取出(不受重量、號(hào)碼的影響).(1)如果取出1球,試求其重量比號(hào)碼數(shù)大5的概率;(2)如果任意取出2球,試求它們重量相等的概率.【解析】(1)由不等式 -5n+20n+5,得n15或n3,由題意知n=1,2或者n=16,17,35,于是所求概率為 .(2)設(shè)第n號(hào)和第m號(hào)的兩個(gè)球的重量相等,其中n所以(n-m)(n+m-15)=0.因?yàn)閚m,所以n+m=15,所以(n,m)=(1,14),(2,13),(7,8).故所求概率為 .總結(jié)提高1.對(duì)立
30、事件是互斥事件的一種特殊情況,是指在一次試驗(yàn)中有且僅有一個(gè)發(fā)生的兩個(gè)事件.集合A的對(duì)立事件記作 ,從集合的角度來(lái)看,事件 所含結(jié)果的集合正是全集U中由事件A所含結(jié)果組成集合的補(bǔ)集,即A =U,A = .對(duì)立事件一定是互斥事件,但互斥事件不一定是對(duì)立事件.事件A、B的和記作A+B,表示事件A、B至少有一個(gè)發(fā)生.當(dāng)A、B為互斥事件時(shí),事件A+B是由A發(fā)生而B(niǎo)不發(fā)生以及B發(fā)生而A不發(fā)生構(gòu)成的.當(dāng)計(jì)算事件A的概率P(A)比較困難時(shí),有時(shí)計(jì)算它的對(duì)立事件 的概率則要容易些,為此有P(A)=1-P( ).2.若A與B互相獨(dú)立,則 與 ,A與 , 與B都是相互獨(dú)立事件.判斷A與B是否獨(dú)立的方法是看P(AB)
31、=P(A)P(B)是否成立.12.5 古典概型典例精析題型一 古典概率模型的計(jì)算問(wèn)題【例1】一汽車(chē)廠(chǎng)生產(chǎn)A、B、C三類(lèi)轎車(chē),每類(lèi)轎車(chē)均有舒適型和標(biāo)準(zhǔn)型兩種型號(hào),某月的產(chǎn)量如下表(單位:輛),轎車(chē)A 轎車(chē)B 轎車(chē)C舒適型 100 150 z標(biāo)準(zhǔn)型 300 450 600現(xiàn)按分層抽樣的方法在這個(gè)月生產(chǎn)的轎車(chē)中抽取50輛,其中有A類(lèi)10輛.(1)求z的值;(2)用分層抽樣的方法在C類(lèi)轎車(chē)中抽取一個(gè)容量為5的樣本,將該樣本視為一個(gè)總體,從中任取2輛,求至少有1輛舒適型轎車(chē)的概率;(3)用隨機(jī)抽樣方法從B類(lèi)舒適型轎車(chē)中抽取8輛,經(jīng)檢測(cè)它們的得分如下:9.4,8.6,9.2,9.6,8.7,9.3,9.0
32、,8.2把這8輛車(chē)的得分看成一個(gè)總體,從中任取一個(gè)數(shù),求該數(shù)與樣本平均數(shù)之差的絕對(duì)值不超過(guò)0.5的概率.【解析】(1)依題意知,從每層抽取的比率為140,從而轎車(chē)的總數(shù)為5040=2 000輛,所以z=2 000-100-150-300-450-600=400.(2)由(1)知C類(lèi)轎車(chē)共1 000輛,又樣本容量為5,故抽取的比率為1200,即5輛轎車(chē)中有2輛舒適型、3輛標(biāo)準(zhǔn)型,任取2輛,一共有n=10種不同取法,記事件A:至少有1輛舒適型轎車(chē),則事件 表示抽取到2輛標(biāo)準(zhǔn)型轎車(chē),有m=3種不同取法,從而事件A包含:基本事件數(shù)為m=7種,所以P(A)=710.(3)樣本平均數(shù) =18(9.4+8.
33、6+9.2+9.6+8.7+9.3+9.0+8.2)=9.0,記事件B:從樣本中任取一數(shù),該數(shù)與樣本平均數(shù)的絕對(duì)值不超過(guò)0.5,則事件B包含的基本事件有6種,所以P(B)=68=34.【點(diǎn)撥】利用古典概型求事件的概率時(shí),主要弄清基本事件的總數(shù),及所求事件所含的基本事件的個(gè)數(shù).【變式訓(xùn)練1】已知ABC的三邊是10以?xún)?nèi)(不包含10)的三個(gè)連續(xù)的正整數(shù),求任取一個(gè)ABC是銳角三角形的概率.【解析】依題意不妨設(shè)a=n-1,b=n,c=n+1(n1,nN),從而有a+bc,即n2,所以ABC的最小邊為2,要使ABC是銳角三角形,只需ABC的最大角C是銳角,cos C=(n-1)2+n2-(n+1)22(
34、n-1)n=n-42(n-1)0,所以n4,所以,要使ABC是銳角三角形,ABC的最小邊為4.另一方面,從2,3,4,9中,任取三個(gè)連續(xù)正整數(shù)共有6種基本情況,ABC是銳角三角形包含4種情況,故所求的概率為46=23.題型二 有放回抽樣與不放回抽樣【例2】 現(xiàn)有一批產(chǎn)品共有10件,其中8件為正品,2件為次品.(1)如果從中取出一件,然后放回,再取一件,求連續(xù)3次取出的都是正品的概率;(2)如果從中一次取3件,求3件都是正品的概率.【解析】(1)有放回地抽取3次,按抽取順序(x,y,z)記錄結(jié)果,則x,y,z都有10種可能,所以試驗(yàn)結(jié)果有101010=103種;設(shè)事件A為連續(xù)3次都取正品,則包含
35、的基本事件共有888=83 種,因此,P(A)= =0.512.(2)方法一:可以看作不放回抽樣3次,順序不同,基本事件不同,按抽取順序記錄(x,y,z),則x有10種可能,y有9種可能,z有8種可能,所以試驗(yàn)的所有結(jié)果為1098=720種.設(shè)事件B為3件都是正品,則事件B包含的基本事件總數(shù)為876=336, 所以P(B)=3367200.467.方法二:可以看作不放回3次無(wú)順序抽樣,先按抽取順序(x,y,z)記錄結(jié)果,則x有10種可能,y有9種可能,z有8種可能,但(x,y,z),(x,z,y),(y,x,z),(y,z,x),(z,x,y),(z,y,x)是相同的,所以試驗(yàn)的所有結(jié)果有10
36、986=120.按同樣的方法,事件B包含的基本事件個(gè)數(shù)為8766=56,因此P(B)=561200.467.【點(diǎn)撥】關(guān)于不放回抽樣,計(jì)算基本事件個(gè)數(shù)時(shí),既可以看作是有順序的,也可以看作是無(wú)順序的,其結(jié)果是一樣的,但不論選擇哪一種方式,觀察的角度必須一致,否則會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤.【變式訓(xùn)練2】有5張卡片,上面分別寫(xiě)有0,1,2,3,4中的1個(gè)數(shù).求:(1)從中任取兩張卡片,兩張卡片上的數(shù)字之和等于4的概率;(2)從中任取兩次卡片,每次取一張,第一次取出卡片,記下數(shù)字后放回,再取第二次,兩次取出的卡片上的數(shù)字之和恰好等于4的概率.【解析】(1)兩張卡片上的數(shù)字之和等于4的情形共有4種,任取兩張卡片共有10
37、種,所以概率為P=410=25;(2)兩張卡片上的數(shù)字之和等于4的情形共有5種,任取兩張卡片共有25種,所以概率為P=525=15.題型三 古典概型問(wèn)題的綜合應(yīng)用【例3】 甲、乙兩袋裝有大小相同的紅球和白球,甲袋裝有2個(gè)紅球,2個(gè)白球;乙袋裝有2個(gè)紅球,n個(gè)白球.從甲、乙兩袋中各任取2個(gè)球.(1)若n=3,求取到的4個(gè)球全是紅球的概率;(2)若取到的4個(gè)球中至少有2個(gè)紅球的概率為34,求n.【解析】(1)記取到的4個(gè)球全是紅球?yàn)槭录嗀,P(A)=C22C24C22C25=16110=160.(2)記取到的4個(gè)球至多有1個(gè)紅球?yàn)槭录﨎,取到的4個(gè)球只有1個(gè)紅球?yàn)槭录﨎1,取到的4個(gè)球全是白球?yàn)槭?/p>
38、件B2.由題意,得P(B)=1-34=14.P(B1)=C12C12C24C2nC2n+2+C22C24C12C1nC2n+2=2n23(n+2)(n+1),P(B2)=C22C24C2nC2n+2=n(n-1)6(n+2)(n+1).所以P(B)=P(B1)+P(B2)=2n23(n+2)(n+1)+n(n-1)6(n+2)(n+1)=14,化簡(jiǎn)得7n2-11n-6=0,解得n=2或n=-37(舍去),故n=2.【變式訓(xùn)練3】甲、乙二人參加普法知識(shí)競(jìng)賽,共有10道不同的題目,其中選擇題6道,判斷題4道,甲、乙二人一次各抽取一題.(1)甲抽到選擇題,乙抽到判斷題的概率是多少?(2)甲、乙二人至
39、少有一個(gè)抽到選擇題的概率是多少?【解析】(1)甲從選擇題中抽到一題的可能結(jié)果有C16個(gè),乙從判斷題中抽到一題的的可能結(jié)果是C 14,故甲抽到選擇題,乙抽到判斷題的可能結(jié)果為C16C14=24.又甲、乙二人一次各抽取一題的結(jié)果有C110C19=90,所以概率為2490=415.(2)甲、乙二人一次各抽取一題基本事件的總數(shù)是109=90.方法一:(分類(lèi)計(jì)數(shù)原理)只有甲抽到了選擇題的事件數(shù)是:6只有乙抽到了選擇題的事件數(shù)是:6甲、乙同時(shí)抽到選擇題的事件數(shù)是:65=30.故甲、乙二人至少有一個(gè)抽到選擇題的概率是24+24+3090=1315.方法二:(利用對(duì)立事件)事件甲、乙二人至少有一個(gè)抽到選擇題與
40、事件甲、乙兩人都未抽到選擇題是對(duì)立事件.事件甲、乙兩人都未抽到選擇題的基本事件個(gè)數(shù)是43=12.故甲、乙二人至少有一個(gè)抽到選擇題的概率是1-1290=1-215=1315.總結(jié)提高1.對(duì)古典概型首先必須使學(xué)生明確判斷兩點(diǎn):對(duì)于每個(gè)隨機(jī)試驗(yàn)來(lái)說(shuō),所有可能出現(xiàn)的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)n必須是有限個(gè);出現(xiàn)的各個(gè)不同的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)m其可能性大小必須是相同的.只有在同時(shí)滿(mǎn)足、的條件下,運(yùn)用的古典概型計(jì)算公式P(A)=mn得出的結(jié)果才是正確的.使用公式P(A)=mn計(jì)算時(shí),確定m、n的數(shù)值是關(guān)鍵所在.2.對(duì)于n個(gè)互斥事件A1,A2,An,其加法公式為P(A1+A2+An)=P(A1)+P(A2)+P(An).3.分類(lèi)討
41、論思想是解決互斥事件有一個(gè)發(fā)生的概率的一個(gè)重要的指導(dǎo)思想.4.在應(yīng)用題背景條件下,能否把一個(gè)復(fù)雜事件分解為若干個(gè)互相排斥或相互獨(dú)立、既不重復(fù)又不遺漏的簡(jiǎn)單事件是解答這類(lèi)應(yīng)用題的關(guān)鍵,也是考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力的重要環(huán)節(jié).12.6 幾何概型典例精析題型一 長(zhǎng)度問(wèn)題【例1】如圖,AOB=60,OA=2,OB=5,在線(xiàn)段OB上任取一點(diǎn)C,試求:(1)AOC為鈍角三角形的概率;(2)AOC為銳角三角形的概率.【解析】如圖,由平面幾何知識(shí)知:當(dāng)ADOB時(shí),OD=1;當(dāng)OAAE時(shí),OE=4,BE=1.(1)當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)C在線(xiàn)段OD或BE上時(shí),AOC為鈍角三角形.記AOC為鈍角三角形為事件M,則P(
42、M)=OD+EBOB=1+15=0.4,即AOC為鈍角三角形的概率為0.4.(2)當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)C在線(xiàn)段DE上時(shí),AOC為銳角三角形.記AOC為銳角三角為事件N,則P(N)=DEOB=35=0.6,即AOC為銳角三角形的概率為0.6.【點(diǎn)撥】我們把每一個(gè)事件理解為從某個(gè)特定的區(qū)域內(nèi)隨機(jī)地取一點(diǎn),該區(qū)域中每一點(diǎn)被取到的機(jī)會(huì)都一樣,而一個(gè)事件發(fā)生則理解為恰好在上述區(qū)域內(nèi)的某個(gè)指定的區(qū)域內(nèi)的點(diǎn),這樣的概率模型就可以用幾何概型求解.【變式訓(xùn)練1】點(diǎn)A為周長(zhǎng)等于3的圓周上的一個(gè)定點(diǎn),若在該圓周上隨機(jī)取一點(diǎn)B,則劣弧AB的長(zhǎng)度小于1的概率為 .【解析】如圖可設(shè) =1,則根據(jù)幾何概率可知其整體事件是其周長(zhǎng)3,則
43、其概率是23.題型二 面積問(wèn)題【例2】 兩個(gè)CB對(duì)講機(jī)(CB即CitizenBand民用波段的英文縮寫(xiě))持有者,莉莉和霍伊都為卡爾貨運(yùn)公司工作,他們的對(duì)講機(jī)的接收范圍為25公里,在下午3:00時(shí)莉莉正在基地正東距基地30公里以?xún)?nèi)的某處向基地行駛,而霍伊在下午3:00時(shí)正在基地正北距基地40公里以?xún)?nèi)的某地向基地行駛,試問(wèn)在下午3:00時(shí)他們能夠通過(guò)對(duì)講機(jī)交談的概率有多大?【解析】設(shè)x和y分別代表莉莉和霍伊距基地的距離,于是030,040.他們所有可能的距離的數(shù)據(jù)構(gòu)成有序點(diǎn)對(duì)(x,y),這里x,y都在它們各自的限制范圍內(nèi),則所有這樣的有序數(shù)對(duì)構(gòu)成的集合即為基本事件組對(duì)應(yīng)的幾何區(qū)域,每一個(gè)幾何區(qū)域中
44、的點(diǎn)都代表莉莉和霍伊的一個(gè)特定的位置, 他們可以通過(guò)對(duì)講機(jī)交談的事件僅當(dāng)他們之間的距離不超過(guò)25公里時(shí)發(fā)生(如下圖),因此構(gòu)成該事件的點(diǎn)由滿(mǎn)足不等式x2+y225的數(shù)對(duì)組成,此不等式等價(jià)于x2+y2625,右圖中的方形區(qū)域代表基本事件組,陰影部分代表所求事件,方形區(qū)域的面積為1 200平方公里,而事件的面積為(14)(25)2=6254,于是有P=62541 200=6254 8000.41.【點(diǎn)撥】解決此類(lèi)問(wèn)題,應(yīng)先根據(jù)題意確定該實(shí)驗(yàn)為幾何概型,然后求出事件A和基本事件的幾何度量,借助幾何概型的概率公式求出.【變式訓(xùn)練2】如圖,以正方形ABCD的邊長(zhǎng)為直徑作半圓,重疊部分為花瓣.現(xiàn)在向該正方
45、形區(qū)域內(nèi)隨機(jī)地投擲一飛鏢,求飛鏢落在花瓣內(nèi)的概率.【解析】飛鏢落在正方形區(qū)域內(nèi)的機(jī)會(huì)是均等的,符合幾何概型條件.記飛鏢落在花瓣內(nèi)為事件A,設(shè)正方形邊長(zhǎng)為2r,則P( A)=S花瓣SABCD=12r24-(2r)2(2r)2=-22.所以,飛鏢落在花瓣內(nèi)的概率為-22.題型三 體積問(wèn)題【例3】 在線(xiàn)段0,1上任意投三個(gè)點(diǎn),設(shè)O至三點(diǎn)的三線(xiàn)段長(zhǎng)為x、y、z,研究方法表明:x,y,z能構(gòu)成三角形只要點(diǎn)(x,y,z) 落在棱長(zhǎng)為1的正方體T的內(nèi)部由ADC,ADB,BDC,AOC,AOB,BOC所圍成的區(qū)域G中(如圖),則x,y,z能構(gòu)成三角形與不能構(gòu)成三角形這兩個(gè)事件中哪一個(gè)事件的概率大?【解析】V(
46、T)=1,V(G)=13-3131213=12,所以P=V(G)V(T)=12.由此得,能與不能構(gòu)成三角形兩事件的概率一樣大.【點(diǎn)撥】因?yàn)槿我馔兜娜c(diǎn)x,y,z是隨機(jī)的,所以使得能構(gòu)成三角形只與能構(gòu)成三角形的區(qū)域及基本事件的區(qū)域有關(guān).【變式訓(xùn)練3】已知正方體ABCDA1B1C1D1內(nèi)有一個(gè)內(nèi)切球O,則在正方體ABCDA1B1C1D1內(nèi)任取點(diǎn)M,點(diǎn)M在球O內(nèi)的概率是()A.8 C.12【解析】設(shè)正方體的棱長(zhǎng)為a,則點(diǎn)M在球O內(nèi)的概率P=V球V正方體=43(a2)3a3=6,選C.總結(jié)提高1.幾何概型是一種概率模型,它與古典概型的區(qū)別是試驗(yàn)的可能結(jié)果不是有限個(gè).其特點(diǎn)是在一個(gè)區(qū)域內(nèi)均勻分布,概率大
47、小與隨機(jī)事件所在區(qū)域的形狀和位置無(wú)關(guān),只與該區(qū)域的大小有關(guān).如果隨機(jī)事件所在區(qū)域是一個(gè)單點(diǎn),其測(cè)度為0,則它出現(xiàn)的概率為0,但它不是不可能事件. 如果隨機(jī)事件所在區(qū)域是全部區(qū)域扣除一個(gè)單點(diǎn), 其測(cè)度為1,則它出現(xiàn)的概率為1,但它不是必然事件.2.若試驗(yàn)的全部結(jié)果是一個(gè)包含無(wú)限個(gè)點(diǎn)的區(qū)域(長(zhǎng)度,面積,體積),一個(gè)基本事件是區(qū)域中的一個(gè)點(diǎn).此時(shí)用點(diǎn)數(shù)度量事件A包含的基本事件的多少就毫無(wú)意義.等可能性可以理解成對(duì)任意兩個(gè)區(qū)域,當(dāng)它們的測(cè)度(長(zhǎng)度,面積,體積,)相等時(shí),事件A對(duì)應(yīng)點(diǎn)落在這兩區(qū)域上的概率相等,而與形狀和位置都無(wú)關(guān).3.幾何概型并不限于向平面(或直線(xiàn)、空間)投點(diǎn)的試驗(yàn),如果一個(gè)隨機(jī)試驗(yàn)有無(wú)
48、限多個(gè)等可能的基本結(jié)果,每個(gè)基本結(jié)果可以用平面(或直線(xiàn)、空間)中的一點(diǎn)來(lái)表示,而所有基本結(jié)果對(duì)應(yīng)于一個(gè)區(qū)域,這時(shí),與試驗(yàn)有關(guān)的問(wèn)題即可利用幾何概型來(lái)解決.12.7 條件概率與事件的獨(dú)立性典例精析題型一 條件概率的求法【例1】一張儲(chǔ)蓄卡的密碼共6位數(shù)字,每位數(shù)字都可從09中任選一個(gè).某人在銀行自動(dòng)提款機(jī)上取錢(qián)時(shí),忘記了密碼的最后一位數(shù)字,求:(1)任意按最后一位數(shù)字,不超過(guò)2次就按對(duì)的概率;(2)如果他記得密碼的最后一位是偶數(shù),不超過(guò)2次就按對(duì)的概率.【解析】設(shè)第i次按對(duì)密碼為 事件Ai(i=1,2),則A=A1( A2)表示不超過(guò)2次就按對(duì)密碼.(1)因?yàn)槭录嗀1與事件 A2互斥,由概率的加法
49、公式得P(A)=P(A1)+P( A2)=110+91109=15.(2)用B表示最后一位是偶數(shù)的事件,則P(A|B)=P(A1|B)+P( A2|B)=15+4154=25.【點(diǎn)撥】此類(lèi)問(wèn)題解題時(shí)應(yīng)注意著重分析事件間的關(guān)系,辨析所求概率是哪一事件的概率,再運(yùn)用相應(yīng)的公式求解.【變式訓(xùn)練1】設(shè)某種動(dòng)物從出生算起活到20歲以上的概率為0.8,活到25歲以上的概率為0.4.現(xiàn)有一只20歲的這種動(dòng)物,問(wèn)它能活到25歲以上的概率是 .【解析】設(shè)此種動(dòng)物活到20歲為事件A,活到25歲為事件B,所求概率為P(B|A), 由于BA,則P(AB)=P(B),所以P(B|A)=P(AB)P(A)=P(B)P(A
50、)=0.40.8=12.題型二 相互獨(dú)立事件的概率【例2】三人獨(dú)立破譯同一份密碼,已知三人各自破譯出密碼的概率分別為15,14,13,且他們是否破譯出密碼互不影響.(1)求恰有二人破譯出密碼的概率;(2)密碼被破譯與密碼未被破譯的概率哪個(gè)大?說(shuō)明理由.【解析】(1)記三人各自破譯出密 碼分別為事件A,B,C,依題意知A,B,C相互獨(dú)立,記事件D:恰有二人破譯密碼,則P(D)=P(AB )+P(A C)+P( BC)=1514(1-13)+15(1-14)13+(1-15)1413=960=320.(2)記事件E:密碼被破譯, :密碼未被破譯,則P( )=P( )=(1-15)(1-14)(1-
51、13)=2460=25,所以P(E)=1-P( )=35,所以P(E)P( ).故密碼被破譯的概率大.【點(diǎn)撥】解決事件的概率問(wèn)題的一般步驟:記取事件;揭示事件的關(guān)系;計(jì)算事件的概率.【變式訓(xùn)練2】甲、乙、丙三個(gè)口袋內(nèi)都分別裝有6個(gè)只有顏色不相同的球,并且每個(gè)口袋內(nèi)的6個(gè)球均有1個(gè)紅球,2個(gè)黑球,3個(gè)無(wú)色透明的球,現(xiàn)從甲、乙、丙三個(gè)口袋中依次隨機(jī)各摸出1個(gè)球,求恰好摸出紅球、黑球和無(wú)色球各1個(gè)的概率.【解析】由于各個(gè)袋中球的情況一樣,而且從每一個(gè)袋中摸出紅球、黑球、無(wú)色球的概率均分別為16,13,12,可得P=A33161312=16.題型三 綜合問(wèn)題【例3】某公司招聘員工,指定三門(mén)考試課程,有
52、兩種考試方案.方案一:三門(mén)課程中至少有兩門(mén)及格為考試通過(guò);方案二:在三門(mén)課程中隨機(jī)選取兩門(mén),這兩門(mén)都及格為考試通過(guò).假設(shè)某應(yīng)聘者對(duì)三門(mén)指定課程考試及格的概率分別是a,b,c,且三門(mén)課程考試是否及格相互之間沒(méi)有影響.(1)分別求該應(yīng)聘者在方案一和方案二下考試通過(guò)的概率;(2)試比較該應(yīng)聘者在上述兩種方案下考試通過(guò)的概率的大小,并說(shuō)明理由.【解析】記該應(yīng)聘者對(duì)三門(mén)指定課程考試及格的事件分別為A,B,C,則P(A)=a,P(B)=b,P(C)=c.(1)應(yīng)聘者在方案一下考試通過(guò)的概率P1=P(AB )+P( BC)+P(A C)+P(ABC)=ab(1-c)+bc(1-a)+ac(1-b)+abc=
53、ab+bc+ca-2abc.應(yīng)聘者在方案二下考試通過(guò)的概率P2=13P(AB)+13P(BC)+13P(AC)=13(ab+bc+ca).(2)由a,b,c0,1,則P1-P2=23(ab+bc+ca)-2abc=23ab(1-c)+bc(1-a)+ca(1-b)0,故P1P2,即采用第一種方案,該應(yīng)聘者考試通過(guò)的概率較大.【點(diǎn)撥】本題首先以相互獨(dú)立事件為背景,考查兩種方案的概率,然后比較概率的大小,要求運(yùn)用a,b,c0,1這一隱含條件.【變式訓(xùn)練3】甲,乙,丙三人分別獨(dú)立地進(jìn)行某項(xiàng)體能測(cè)試,已知甲能通過(guò)測(cè)試的概率是25,甲,乙,丙三人都能通過(guò)測(cè)試的概率是320,甲,乙, 丙三人都不能通過(guò)測(cè)試
54、的概率是340,且乙通過(guò)的概率比丙大.(1)求乙,丙兩人各自通過(guò)測(cè)試的概率分別是多少?(2)測(cè)試結(jié)束后,最容易出現(xiàn)幾人通過(guò)的情況?【解析】(1)設(shè)乙、丙兩人各自通過(guò)的概率分別為x,y,依題意得即 或 (舍去),所以乙、丙兩人各自通過(guò)的概率分別為34,12.(2)因?yàn)槿硕疾荒芡ㄟ^(guò)測(cè)試的概率為P0=340,三人都能通過(guò)測(cè)試的概率為P3=320=640,三人中恰有一人通過(guò)測(cè)試的概率:P1=25(1-34)(1-12)+(1-25)34(1-12)+(1-25)(1-34)12=720=1440,三人恰有兩人通過(guò)測(cè)試的概率:P2=1-(P0+P1+P3)=1740,所以測(cè)試結(jié)束后,最容易出現(xiàn)兩人通過(guò)
55、的情況.總結(jié)提高1.互斥事件、對(duì)立事件、相互獨(dú)立事件的區(qū)別:對(duì)于事件A、B,在一次試驗(yàn)中,A、B如果不能同時(shí)發(fā)生,則稱(chēng)A、B互斥.一次試驗(yàn)中,如果A、B互斥且A、B中必有一個(gè)發(fā)生,則稱(chēng)A、B對(duì)立.顯然,A+ 為必然事件,A、B互斥則不能同時(shí)發(fā)生,但可能同時(shí)不發(fā)生.兩事件相互獨(dú)立是指一個(gè)事件的發(fā)生與否對(duì)另一事件的發(fā)生的概率沒(méi)有影響.事實(shí)上:A、B互斥,則P(AB)=0;A、B對(duì)立,則P(AB)=0且P(A)+P(B)=1;A、B相互獨(dú)立,則P(AB)=P(A)P(B).它們是不相同的.2.由于當(dāng)事件A、B相互獨(dú)立時(shí),P(AB)=P(A)P(B),因此式子1-P(A)P(B)表示相互獨(dú)立事件A、B
56、中至少有一個(gè)不發(fā)生的概率.對(duì)于n個(gè)隨機(jī)事件A1,A2,An,有P(A1+A2+An)=1-P( ),此稱(chēng)為概率的和與積的互補(bǔ)公式.12.8 離散型隨機(jī)變量及其分布列典例精析題型一 離散型隨機(jī)變量的分布列【例1】設(shè)離散型隨機(jī)變量X的分布列為X 0 1 2 3 4P 0.2 0.1 0.1 0.3 0.3求:(1)2X+ 1的分布列;(2)|X-1|的分布列.【解析】首先列表如下:X 0 1 2 3 42X+1 1 3 5 7 9|X-1| 1 0 1 2 3從而由上表得兩個(gè)分布列如下:2X+1的分布列:2X+1 1 3 5 7 9P 0.2 0.1 0.1 0.3 0.3|X-1|的分布列:|X-1| 0 1 2 3P 0.1 0.3 0.3 0.3【點(diǎn)撥】由于X的不同的值,Y=f(X)會(huì)取到相同的值,這時(shí)要考慮所有使f(X)=Y成立的X1,X2,Xi的值,則P(Y)=P(f(X)=P(X1)+P(X2)+P(Xi),在第(2)小題中充分體現(xiàn)了這一點(diǎn).【變式訓(xùn)練1】 某地有A、B、C、D四人先后感染了甲型H1N1流感,其中只有A到過(guò)渡區(qū),B肯定是受A感染的,對(duì)于C,因?yàn)殡y以斷定他是受A還是受B感染的,于是假定他受A和受B感染的概率都是
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