用列举法求概率与利用频率估计概率
更新时间:2023-03-08 05:48:59 阅读量: 综合文库 文档下载
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用列举法求概率与利用频率估计概率
撰稿:庄永春 审稿:邵剑英 责编:张杨 一、目标认知 学习目标
1.在具体情境中了解概率的意义,体会概率是描述不确定现象的规律的数学模型,理解概率的取值范
围的意义,发展随机观念。能够运用列举法(包括列表、画树形图)计算简单事件发生的概率.
2.能够通过实验,获得事件发生的频率;知道大量重复实验时频率可作为事件发生概率的估计值,理
解频率与概率的区别与联系。通过实例进一步丰富对概率的认识,并能解决一些实际问题.
重点
1.运用列表法或树形图法计算事件的概率. 2.利用稳定后的频率值来估计概率的大小.
难点
1.列表法与树形图法的选择使用.
2.利用稳定后的频率值来估计概率的大小.
二、知识要点梳理
知识点一、等可能事件概率
一般地,如果在一次试验中,有n种可能的结果,并且它们发生的可能性都相等,事件
A包含其中的m种结果,那么事件A发生的概率为概率,即概率的古典定义. 要点诠释:
1.古典概型的特点:
(1)一次试验中,可能出现的结果有限多个; (2)一次试验中,各种结果发生的可能性相等. 2.对于随机事件A,总有 对于必然事件A,总有 对于不可能事件A,总有
,所以,所以,所以
; .
.这一规律称之为等可能事件
;
知识点二、用列举法求概率
常用的两种列举法: 1.列表法:
当事件中涉及两个因素,并且可能出现的结果数目较多时,用表格不重不漏地列出可能的结果,这种方法叫列表法.
2.树形图法:
当事件中涉及的有两个以上的因素时,用树形图的形式不重不漏地列出所有可能的结果的方法叫树形图法. 要点诠释:
当事件的发生只经过两个步骤时,一般用列表法就能将所有的可能结果列举出来,当经过多个步骤时,表格就不够清晰,而树形图法的适用面较广,特别是对多个步骤时,层次清楚,一目了然.
知识点三、利用频率估计概率
当一次试验中,可能出现的结果无限多个,或者各种可能结果发生的可能性不相等,我们一般通过统计频率来估计概率.
三、规律方法指导
1.列举法疑难分析.
(1)当一次试验中,可能出现的结果是有限个,并且各种结果发生的可能性相等时,可以用被关注的结
果在全部试验结果中所占的比分析出事件中该结果发生的概率,此时可采用列举法. (2)列举法就是把要数的对象一一列举出来分析求解的方法.但有时一一列举出的情况数目很大,此时需
要考虑如何去排除不合理的情况,尽可能减少列举的问题可能解的数目.
(3)利用列举法求概率的关键在于正确列举出试验结果的各种可能性,而列举的方法通常有直接分类列
举、列表、画树形图等.
(4)当试验包含两步时,列表法比较方便,当然也可以用树形图法,当试验在三步或三步以上时用树形
图法方便,此时难以用列表法. 2.利用频率估计概率疑难分析.
(1)当试验的可能结果不是有限个,或各种结果发生的可能性不相等时,一般用统计频率的方法来估计 概率.
(2)利用频率估计概率的数学依据是大数定律:当试验次数很大时,随机事件A出现的频率,稳定地在某
个数值P附近摆动.这个稳定值P,叫做随机事件A的概率,并记为P(A)=P. (3)利用频率估计出的概率是近似值.
经典例题透析
类型一、列举法求概率
1.一个不透明的袋中装有除颜色外其余均相同的5个红球和3个黄球,从中随机摸出一个,则摸到
黄球的概率是( )
A. B. C. D.
解析:选C,从袋中随机摸出一个球的所有可能情况有8种,其中是黄球的情况有3种,故摸到黄球的概
率是
.
举一反三:
【变式1】一个均匀的立方体各面上分别标有数字1,2,3,4,6,8,其表面展开图如图所示,抛掷这个立方体,则朝上一面的数字恰好等于朝下一面上的数字的2倍的概率是( )
A. B. C. D.
解析:选C;
首先,我们得清楚,当上图折叠起来时,1与8、2与4、3与6是对面,其次抛掷这个立方体所有可能情况有6种,其中朝上一面的数字恰好等于朝下一面上的数字的2倍的情况有2种,故选C.
2.水果种植大户小方,为了吸引更多的顾客,组织了观光采摘游活动.每一位来采摘水果的顾客都
四张外形完全相同的卡片,抽奖时先随机抽出一张
有一次抽奖机会:在一只不透明的盒子里有卡片,再从盒子中剩下的3张中随机抽取第二张.
(1)请利用树状图(或列表)的方法,表示前后两次抽得的卡片所有可能的情况; (2)如果抽得的两张卡片是同一种水果图片就可获得奖励,那么得到奖励的概率是多少?
解:(1)方法一(用列表法):列出顾客两次抽出卡片情况表如下: A B C D 方法二:(画树状图)
(B,A) (C,A) (D,A) (C,B) (D,B) (D,C) A B (A,B) C (A,C) (B,C) D (A,D) (B,D) (C,D)
无论是通过列表还是通过画树图都可得到,前后两次抽得的卡片所有可能的情况12种;
(2)其中A、B是同一种水果,C、D是同一种水果,两次抽到相同水果的情况有:(A,B),(B,A),(C,
D),(D,C).获奖励的概率:
.
3.小颖和小红两位同学在学习“概率”时,做投掷骰子(质地均匀的正方体)实验,他们共做了60
1 7 2 9 3 6 4 8 5 20 6 10 次实验,实验的结果如下:朝上的点数 出现的次数 (1)计算“3点朝上”的频率和“5点朝上”的频率;
(2)小颖说:“根据实验,一次实验中出现5点朝上的概率最大”;小红说:“如果投掷600次,那么出 现6点朝上的次数正好是100次.”小颖和小红的说法正确吗?为什么?
(3)小颖和小红各投掷一枚骰子,用列表或画树状图的方法求出两枚骰子朝上的点数之和为3的倍数的概 率.
解:(1)“3点朝上”出现的频率是,
“5点朝上”出现的频率是;
(2)小颖的说法是错误的.这是因为,“5点朝上”的频率最大并不能说明“5点朝上”这一事件发 生的概率最大.只有当实验的次数足够大时,该事件发生的频率才能稳定在事件发生的概率附 近.
小红的判断是错误的,因为事件发生具有随机性,故“6点朝上”的次数不一定是100次; (3)列出两枚骰子朝上的点数之和的表如下: 1 1 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 7 2 3 4 5 6 3 4 5 6 7 8 4 5 6 7 8 9 5 6 7 8 9 10 6 7 8 9 10 11 7 8 9 10 11 12 从表中可以看出所有可能出现的结果有36种,这些结果出现的可能性相等,其中点数和是3的倍数的有12种.
所以,
举一反三:
.
【变式1】同时掷两个质地均匀的骰子,计算下列事件的概率: (1)两个骰子的点数和是12; (2)两个骰子的点数和至少是9点; (3)两个骰子的点数相同; (4)两个骰子的点数都是偶数; (5)两个骰子的点数和为1; (6)两个骰子的点数和小于13.
思路点拨:掷两个骰子,所有等可能情况如下:
转动转盘的次数n 落在“铅笔”的次数m 100 68 150 111 200 136 500 345 800 546 1000 701 落在“铅笔”的频率
(2)请估计,当很大时,频率将会接近多少? (3)转动该转盘一次,获得铅笔的概率约是多少? (4)在该转盘中,标有“铅笔”区域的扇形的圆心角大约是多少?(精确 到1°) 解答:
(1)0.68、0.74、0.68、0.69、0.6825、0.701;
(2)0.69; (3)0.69;
(4)0.69×360°≈248°.
总结升华:(1)试验的次数越多,所得的频率越能反映概率的大小;(2)频数分布表、扇形图、条形图、直方图都能较好地反映频数、频率的分布情况,我们可以利用它们所提供的信息估计概率.
6.小明在操场上做游戏,他发现地上有一个不规则的封闭图形ABC.为了知道它的面积,小明在封
闭图形内划出了一个半径为1米的圆,在不远处向圈内掷石子,且记录如下:
你能否求出封闭图形ABC的面积?试试看.
解析:随实验次数的增加,可以看出石子落在⊙O内(含⊙O上)的频率趋近0.5,有理由相信⊙O面积会占封闭图形ABC面积的一半,所以求出封闭图形ABC的面积为2
举一反三:
【变式1】小红和小明在操场做游戏,他们先在地上画了半径分别2m和3m的同心圆(如图),蒙上眼在一定距离外向圈内掷小石子,掷中阴影小红胜,否则小明胜,未掷入圈内不算,你来当裁判. ⑴ 你认为游戏公平吗?为什么?
⑵ 游戏结束,小明边走边想,“反过来,能否用频率估计概率的方法,来估算非规则图形的面积呢?”.请你设计方案,解决这一问题.(要求画出图形,说明设计步骤、原理,写出公式) 解:⑴ 不公平
.
∵P(阴)=
即小红胜率为,小明胜率为
∴游戏对双方不公平
⑵ 能利用频率估计概率的实验方法估算非规则图形的面积 设计方案:
① 设计一个可测量面积的规则图形将非规则图形围起来(如正方形,其面积为S).如图所示; ② 往图形中掷点(如蒙上眼往图形中随意掷石子,掷在图外不作记录). ③ 当掷点数充分大(如1万次),记录并统计结果,设掷入正方形内n次,其中m次掷入非规则图 形内. ④ 设非规则图形的面积为
,用频率估计概率,即频率
P'(掷入非规则图形内)=概率P(掷入非规则图形内)
=
故
.
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