2018版高中数学第二章概率疑难规律方法学案苏教版选修2_3.doc
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1、- 1 -第二章 概率1 求离散型随机变量的概率分布的方法对离散型随机变量概率分布的考查是概率考查的主要形式,那么准确写出概率分布显得至关重要下面就谈一下如何准确求解离散型随机变量的概率分布1弄清“随机变量的取值”弄清“随机变量的取值”是第一步确定随机变量的取值时,要做到准确无误,特别要注意随机变量能否取 0 的情形另外,还需注意随机变量是从几开始取值,每种取值对应几种情况例 1 从 4 张标有 1,2,3,4 的卡片中任意取出两张,若 表示这两张卡片之和,请写出 的可能取值及指出此时 表示的意义分析 从标有 1,2,3,4 的四张卡片中取两张, 表示两张卡片之和,则首先弄清共有几种情况,再分
2、别求和解 的可能取值为 3,4,5,6,7,其中 3 表示取出分别标有 1,2 的两张卡片; 4 表示取出分别标有 1,3 的两张卡片; 5 表示取出分别标有 1,4 或 2,3 的两张卡片; 6表示取出分别标有 2,4 的两张卡片; 7 表示取出分别标有 3,4 的两张卡片2弄清事件类型计算概率前要确定事件的类型,同时正确运用排列与组合知识求出相应事件的概率例 2 以下茎叶图记录了甲、乙两组各四名同学的植树棵数甲组 乙组9 9 0 9 8 91 1 1 0分别从甲、乙两组中随机选取一名同学,求这两名同学的植树总棵数 Y 的概率分布分析 由茎叶图可知两组同学的植树棵数,则可得分别从甲、乙两组同
3、学中随机选取一名同学,两同学的植树总棵数的所有可能取值,由古典概型可求概率解 由茎叶图可知,甲组同学的植树棵数是 9,9,11,11;乙组同学的植树棵数是 9,8,9,10.分别从甲、乙两组中随机选取一名同学,共有 4416(种)可能的结果,这两名同学植树总棵数 Y 的可能取值为 17,18,19,20,21.事件“ Y17”等价于“甲组选出的同学植树 9 棵,乙组选出的同学植树 8 棵” ,所以该事件有 2 种可能的结果,因此 P(Y17)216- 2 - .同理可得 P(Y18) , P(Y19) ,18 14 14P(Y20) , P(Y21) .14 18所以随机变量 Y 的概率分布为
4、Y 17 18 19 20 21P 18 14 14 14 183.注意验证随机变量的概率之和是否为 1通过验证概率之和是否为 1,可以检验所求概率是否正确,还可以检验随机变量的取值是否出现重复或遗漏例 3 盒中装有大小相同的 10 个小球,编号分别为 0,1,2,9,从中任取 1 个小球,规定一个随机变量 X,用“ X x1”表示小球的编号小于 5;“ X x2”表示小球的编号等于5;“ X x3”表示小球的编号大于 5,求 X 的概率分布解 随机变量 X 的可能取值为 x1, x2, x3,且P(X x1) , P(X x2) , P(X x3) .12 110 25故 X 的概率分布如下
5、.X x1 x2 x3P 12 110 25点评 随机变量的概率分布是我们进一步解决随机变量有关问题的基础,因此准确写出随机变量的概率分布是很重要的,为了保证它的准确性,我们可以利用 i1 进行检验.ni 1p2 独立事件与互斥事件辨析相互独立事件与互斥事件是两个完全不同的概念,但同学们在学习过程中容易混淆这两个概念,而导致错误下面结合例题加以分析帮助同学们正确区分这两个概念1把握互斥事件中的“有一个发生”求互斥事件有一个发生的概率,即互斥事件中的每一个事件发生都会使所求事件发生,应用的是互斥事件概率加法公式 P(A1 A2 An) P(A1) P(A2) P(An)例 1 李老师正在写文章的
6、时候,身边的电话突然响了起来若电话响第 1 声时被接听的概- 3 -率为 0.1,响第 2 声时被接听的概率为 0.15,响第 3 声时被接听的概率为 0.5,响第 4 声时被接听的概率为 0.22,那么在电话响前 4 声内被接听的概率是多少?分析 在电话响前 4 声内李老师接电话的事件包括:打进的电话“响第 1 声时被接听” , “响第 2 声时被接听” , “响第 3 声时被接听” , “响第 4 声时被接听”这 4 个事件,而且只要有一个事件发生,其余的事件就不可能发生,从而求电话在响前 4 声内李老师接听的概率问题即为互斥事件有一个发生的概率问题解 李老师在电话响前 4 声内接听的概率
7、 P0.10.150.50.220.97.2把握相互独立事件中的“同时发生”相互独立事件即是否发生相互之间没有影响的事件求相互独立事件同时发生的概率,应用的是相互独立事件的概率乘法公式 P(A1A2An) P(A1)P(A2)P(An)例 2 甲、乙两名跳高运动员在一次 2 米跳高中成功的概率分别为 0.7、0.6,且每次试跳成功与否相互之间没有影响求:(1)甲试跳三次,第三次才成功的概率;(2)甲、乙两人在第一次试跳中至少有一人成功的概率解 记“甲第 i 次试跳成功”为事件 Ai, “乙第 i 次试跳成功”为事件 Bi, i1,2,3.依题意得 P(Ai)0.7, P(Bi)0.6,且 Ai
8、与 Bi相互独立(1)“甲第三次试跳才成功”为事件 1 2A3,AA所以 P( 1 2A3) P( 1)P( 2)P(A3)0.30.30.70.063.AA A A所以甲第三次试跳才成功的概率为 0.063.(2)记“甲、乙两人在第一次试跳中至少有一人成功”为事件 C.P(C)1 P( 1 1)1 P( 1)P( 1)10.30.40.88.AB A B所以甲、乙两人在第一次试跳中至少有一人成功的概率为 0.88.点评 本题考查事件的独立性,以及互斥事件和对立事件等知识,关键在于理解事件的性质,然后正确运用相应的概率公式加以求解归纳总结1对于事件 A、 B,如果事件 A(或 B)是否发生对事
9、件 B(或 A)发生的概率没有影响,则称这两个事件为相互独立事件如甲袋中装有 3 个白球,2 个黑球,乙袋中装有 2 个白球,2 个黑球,从这两个袋中分别摸出一个球,把“从甲袋中摸出 1 个球,得到白球”记为事件 A,把“从乙袋中摸出 1 个球,得到白球”记为事件 B,显然 A 与 B 互相独立2弄清事件间的“互斥”与“相互独立”的区别两个事件互斥是指两个事件不可能同时发生,两个事件相互独立是指一个事件的发生与否对另一个事件发生的概率没有影响3理解并运用相互独立事件的性质如果事件 A 与 B 相互独立,那么下列各对事件: A 与 ,B与 B, 与 也都相互独立A A B4牢记公式的应用条件,准
10、确、灵活地运用公式- 4 -5认真审题,找准关键字句,提高解题能力如“至少有一个发生” “至多有一个发生”“恰有一个发生”等.3 概率题易错点剖析概率内容的新概念较多,相近概念容易混淆,本文就学生易犯错误作如下总结:1 “非等可能”与“等可能”混同例 1 掷两枚骰子,求所得的点数之和为 6 的概率错解 掷两枚骰子出现的点数之和有 2,3,4,12 共 11 种基本事件,所以概率为 P .111错因剖析 以上 11 种基本事件不是等可能的,如点数之和为 2 只有(1,1),而点数之和为 6有(1,5)、(2,4)、(3,3)、(4,2)、(5,1)共 5 种事实上,掷两枚骰子共有 36 种基本事
11、件,且是等可能的,所以“所得点数之和为 6”的概率为 P .5362 “互斥”与“对立”混同例 2 把红、黑、白、蓝 4 张纸牌随机地分给甲、乙、丙、丁 4 个人,每个人分得 1 张,事件“甲分得红牌”与“乙分得红牌”是_(填序号)对立事件; 不可能事件;互斥但不对立事件; 以上均不对错解 错因剖析 本题错误的原因在于把“互斥”与“对立”混同,要准确解答这类问题,必须搞清对立事件与互斥事件的联系与区别,这二者的联系与区别主要体现在以下三个方面:(1)两事件对立,必定互斥,但互斥未必对立;(2)互斥的概念适用于多个事件,但对立的概念只适用于两个事件;(3)两个事件互斥只表明这两个事件不能同时发生
12、,即至多只能发生其中一个,但可以都不发生;而两事件对立则表明它们有且仅有一个发生事件“甲分得红牌”与“乙分得红牌”是不能同时发生的两个事件,这两个事件可能恰有一个发生,一个也不发生,可能两个都不发生,所以应填.正解 3 “互斥”与“独立”混同例 3 甲投篮命中率为 0.8,乙投篮命中率为 0.7,每人投 3 次,两人恰好都命中 2 次的概率是多少?错解 设“甲恰好投中两次”为事件 A, “乙恰好投中两次”为事件 B,则两人都恰好投中两次为事件 A B, P(A B) P(A) P(B)C 0.820.2C 0.720.30.825.23 23- 5 -错因剖析 本题错误的原因是把相互独立同时发
13、生的事件当成互斥事件来考虑,将“两人都恰好投中 2 次”理解为“甲恰好投中两次”与“乙恰好投中两次”的和正解 设“甲恰好投中两次”为事件 A, “乙恰好投中两次”为事件 B,且 A, B 相互独立,则两人都恰好投中两次为事件 AB,于是 P(AB) P(A)P(B)C 0.820.2C 0.720.30.169.23 23点评 例 3 错误的原因在于把两事件互斥与两事件相互独立混同互斥事件是指两个事件不可能同时发生;两事件相互独立是指一个事件的发生与否对另一个事件的发生与否没有影响它们虽然都描绘了两个事件间的关系,但所描绘的关系是根本不同的4 “条件概率 P(B|A)”与“积事件的概率 P(A
14、B)”混同例 4 袋中有 6 个黄色、4 个白色的乒乓球,作不放回抽样,每次任取一球,取 2 次,求第二次才取到黄球的概率错解 记“第一次取到白球”为事件 A, “第二次取到黄球”为事件 B, “第二次才取到黄球”为事件 C,所以 P(C) P(B|A) .69 23错因剖析 本题错误在于 P(AB)与 P(B|A)的含义没有弄清, P(AB)表示在样本空间 S 中, A与 B 同时发生的概率;而 P(B|A)表示在缩减的样本空间 SA中,作为条件的 A 已经发生的条件下事件 B 发生的概率正解 P(C) P(AB) P(A)P(B|A) .410 69 4155混淆有放回与不放回致错例 5
15、某产品有 3 只次品,7 只正品,每次取 1 只测试,取后不放回,求:(1)恰好到第 5 次 3 只次品全部被测出的概率;(2)恰好到第 k 次 3 只次品全部被测出的概率 f(k)的最大值和最小值错解 (1) P .310 29 78 57 16 1144(2)P5(3)C 3 20.132 3.35(310) (1 310)错因剖析 错解(1)的错误的原因在于忽视了“不放回摸球”问题的每一次摸球是不独立的;而错解(2)的错误的原因则在于忽视了“不放回摸球”问题的每一次摸球袋内球的总数是变的(比前一次少一个)正解 (1) P .C23C27A4A510 120(2)PC23Ck 37Ak 1
16、Ak10- 6 - (k1)( k2)(3 k10, kZ),1240当 k3 时, f(k)min f(3) ;1120当 k10 时, f(k)max f(10) .3104 概率问题与其他知识的交汇概率和其他知识整合的题目近年来频频出现在各类考试中,这类题目覆盖面广,交汇性强,用到的数学思想和方法比较多,对能力要求较高,我们要给予充分关注,并注意总结解题方法1概率与函数例 1 在多项飞碟运动中,允许运动员射击两次运动员每一次射击命中碟靶的概率 p 与运动员离碟靶的距离 s(米)成反比,且距离 s(米)与碟靶飞行时间 t(秒)满足 s15( t1)(0 t4)现有一碟靶抛出后,某运动员在碟
17、靶飞出 0.5 秒时进行第一次射击命中的概率为 0.8;如果他发现没有命中,则迅速调整,在第一次射击后再经过 0.5 秒进行第二次射击,求此运动员命中碟靶的概率解 设 p (k 为常数),则 p (0 t4),ks k15t 1依题意当 t0.5 时, p10.8,则 k18,所以 p ,65t 1当 t1 时, p20.6.故此人命中碟靶的概率为p p1(1 p1)p20.8(10.8)0.60.92.点评 此题为条件概率问题(要注意第二次射击的前提),两次射击可以理解为(有条件的)互斥事件2概率与不等式例 2 某商店采用“购物摸球中奖”的促销活动,球袋中装有 10 个球,号码为n(1 n1
18、0, nN *)的球的重量为 f(n) n29 n21,现有两种摸球方案:摸球 1 个,若球的重量小于该球的号码数,则中奖;一次摸出两个球,若两球的重量相等,则中奖试比较两种摸奖方案的中奖概率的大小解 方案,球的重量小于号码数,即 n29 n21p2,即方案的中奖概率大点评 解决此类问题需要先求不等式的整数解(实际问题的要求),再计算中奖概率3概率与递推数列例 3 A、 B 两人拿两个骰子做抛掷游戏,规定:若掷出的点数之和是 3 的倍数,则由原抛掷者继续掷;若掷出的点数之和不是 3 的倍数就由对方接着掷,第一次由 A 开始掷,设第 n 次由 A 掷的概率为 pn,求 pn的表达式解 第 n 次
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