高二數(shù)學(xué)教案:概率的基本性質(zhì)

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    以下是為大家整理的高二數(shù)學(xué)教案:概率的基本性質(zhì),供大家學(xué)習(xí)參考!
    上課我們了概率的意義,舉了生活中與概率有關(guān)的許多實(shí)例。今天我們要來研究概率的基本性質(zhì)。在研究性質(zhì)之前,我們先來一起研究一下事件之間有什么關(guān)系。
    一、事件的關(guān)系與運(yùn)算
    做擲骰子的實(shí)驗(yàn),思考,回答該試驗(yàn)包含了哪些事件(即可能出現(xiàn)的結(jié)果)
    學(xué)生可能回答:?出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)=1?記為C1, ?出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)=2?記為C2, ?出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)=3?記為C3, ?出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)=4?記為C4, ?出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)=5?記為C5, ?出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)=6?記為C6.
    老師:是不是只有這6個(gè)事件呢?請大家思考,?出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)不大于1?(記為D1)是不是該試驗(yàn)的事件 高中學(xué)習(xí)方法?(學(xué)生回答:是)類似的,?出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)大于3?記為D2,?出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)小于5?記為D3,?出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)小于7?記為E,?出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)大于6?記為F,?出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)為偶數(shù)?記為G,?出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)為奇數(shù)?記為H,等等都是該試驗(yàn)的事件。 那么大家思考一下這些事件之間有什么樣的關(guān)系呢?
    1、 學(xué)生思考若事件C1發(fā)生(即出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)為1),那么事件H是否一定也發(fā)生?
    學(xué)生回答:是,因?yàn)?是奇數(shù)
    我們把這種兩個(gè)事件中如果一事件發(fā)生,則另一事件一定發(fā)生的關(guān)系,稱為包含關(guān)系。具體說:一般地,對于事件A和事件B,如果事件A發(fā)生,則事件B一定發(fā)生,稱事件B包含事件A(或事件A包含于事件B),記作 (或 )
    特殊地,不可能事件記為 ,任何事件都包含 。
    練習(xí):寫出 D3與E的包含關(guān)系(D3 E)
    2、再來看一下C1和D1間的關(guān)系:先考慮一下它們之間有沒有包含關(guān)系?即若C1發(fā)生,D1
    是否發(fā)生?(是,即C1 D1);又若D1發(fā)生,C1是否發(fā)生?(是,即D1 C1)
    兩個(gè)事件A,B中,若 ,那么稱事件A與事件B相等,記作A=B。所以C1 和D1相等。
    “下面有同學(xué)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了,事件的包含關(guān)系和相等關(guān)系與集合的這兩種關(guān)系很相似,很好,下面我們就一起來考慮一下能不能把事件與集合做對比?!?BR>    試驗(yàn)的可能結(jié)果的全體 ←→ 全集
    ↓ ↓
    每一個(gè)事件 ←→ 子集
    這樣我們就把事件和集合對應(yīng)起來了,用已有的集合間關(guān)系來分析事件間的關(guān)系。
    3、集合之間除了有包含和相等的關(guān)系以外,還有集合的并,由此可以推出相應(yīng)的,事件A和事件B的并事件,記作A∪B,從運(yùn)算的角度說,并事件也叫做和事件,可以記為A+B。我們知道并集A∪B中的任一個(gè)元素或者屬于集合A或者屬于集合B,類似的事件A∪B發(fā)生等價(jià)于或者事件A發(fā)生或者事件B發(fā)生。
    練習(xí):G∪D3 =?G=?2,4,6?,D3 =?1,2,3,4?,所以G∪D3 =?1,2,3,4,6?。若出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)為1,則D3發(fā)生,G不發(fā)生;若出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)為4,則D3和G均發(fā)生;若出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)為6,則D3不發(fā)生,G發(fā)生。
    由此我們可以推出事件A+B發(fā)生有三種情況:A發(fā)生,B不發(fā)生;A不發(fā)生,B發(fā)生;A和B都發(fā)生。
    4、集合之間的交集A∩B,類似地有事件A和事件B的交事件,記為A∩B,從運(yùn)算的角度說,交事件也叫做積事件,記作AB。我們知道交集A∩B中的任意元素屬于集合A且屬于集合B,類似地,事件A∩B發(fā)生等價(jià)于事件A發(fā)生且事件B發(fā)生。
    練習(xí):D2∩H=?(?大于3的奇數(shù)?=C5)
    5、事件A與事件B的交事件的特殊情況,當(dāng)A∩B= (不可能事件)時(shí),稱事件A與事件B互斥。(即兩事件不能同時(shí)發(fā)生)
    6、在兩事件互斥的條件上,再加上事件A∪事件B為必然事件,則稱事件A與事件B為對立事件。(即事件A和事件B有且只有一個(gè)發(fā)生)
    練習(xí):⑴請?jiān)跀S骰子試驗(yàn)的事件中,找到兩個(gè)事件互為對立事件。(G,H)
    ⑵不可能事件的對立事件
    7、集合間的關(guān)系可以用Venn圖來表示,類似事件間的關(guān)系我們也可以用圖形來表示。
    : A=B:
    A∪B: A∩B:
    A、B互斥: A、B對立:
    8、區(qū)別互斥事件與對立事件:從圖像上我們也可以看出對立事件是互斥事件的特例,但互斥事件并非都是對立事件。
    練習(xí):⑴書P121練習(xí)題目4、5
    ⑵判斷下列事件是不是互斥事件?是不是對立事件?
    ① 某射手射擊,命中的環(huán)數(shù)大于8與命中的環(huán)數(shù)小于8;
    ② 統(tǒng)計(jì)一個(gè)班級期末成績,平均分不低于75分與平均分不高于75分;
    ③ 從裝有3個(gè)紅球和3個(gè)白球的口袋內(nèi)任取2個(gè)球,至少有一個(gè)白球和都是紅球。
    答案:①是互斥事件但不是對立事件;②既不是互斥事件也不是對立事件
    ③既是互斥事件有是對立事件。
    二、概率的基本性質(zhì):
    提問:頻率=頻數(shù)\試驗(yàn)的次數(shù)。
    我們知道當(dāng)試驗(yàn)次數(shù)足夠大時(shí),用頻率來估計(jì)概率,由于頻率在0~1之間,所以,可以得到概率的基本性質(zhì):
    1、任何事件的概率P(A),0?P(A)?1
    2、那大家思考,什么事件發(fā)生的概率為1,對,記必然事件為E,P(E)=1
    3、記不可能事件為F,P(F)=0
    4、當(dāng)A與B互斥時(shí),A∪B發(fā)生的頻數(shù)等于A發(fā)生的頻數(shù)加上B發(fā)生的頻數(shù),所以
    = + ,所以P(A∪B)=P(A)+P(B)。
    5、特別地,若A與B為對立事件,則A∪B為必然事件,P(A∪B)=1=P(A)+P(B)→P(A)=1-P(B)。
    例題:教材P121例
    練習(xí):由經(jīng)驗(yàn)得知,在某建設(shè)銀行營業(yè)窗口排隊(duì)等候存取款的人數(shù)及其概率如下:
    排隊(duì)人數(shù)
    0 ~ 10 人
    11 ~ 20 人
    21 ~ 30 人
    31 ~ 40 人
    41人以上
    概率
    0.12
    0.27
    0.30
    0.23
    0.08
    計(jì)算:(1)至多20人排隊(duì)的概率;
    (2)至少11人排隊(duì)的概率。
    三、小結(jié):
    1、把事件與集合對應(yīng)起來,掌握事件間的關(guān)系,總結(jié)如下表
    符號(hào)
    Venn圖
    概率論
    集合論
    必然事件
    全集
    不可能事件
    空集
    A
    事件
    子集
    事件B包含事件A
    (事件A發(fā)生,則B一定發(fā)生)
    集合B包含集合A
    A = B
    事件A與事件B相等
    集合A與集合B相等
    A∪B
    (A+B)
    事件A與事件B的并事件
    (或者事件A發(fā)生,或者事件B發(fā)生)
    集合A與集合B的并
    A∩B
    (AB)
    事件A與事件B的交事件
    (事件A發(fā)生,且事件B發(fā)生)
    集合A與集合B的交
    A∩B=
    事件A與事件B互斥
    (事件A和事件B不能同時(shí)發(fā)生)
    集合A與集合B不相交
    A∩B=
    A∪B=
    事件A與事件B對立
    (事件A與事件B有且僅有一個(gè)發(fā)生)
    集合A與集合B不相交
    2、概率的基本性質(zhì):(1)0?P(A)?1 (2)概率的加法公式
    四、課后思考:概率的基本性質(zhì)4,若把互斥條件去掉,即任意事件A、B,則P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(AB)
    提示:采用圖式分析。