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- 2021-06-30 发布
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12.4 随机事件的概率与概率的基本性质
典例精析
题型一 频率与概率
【例1】某企业生产的乒乓球被08年北京奥委会指定为乒乓球比赛专用球.日前有关部门对某批产品进行了抽样检测,检查结果如下表所示.
抽取球数n
50
100
200
500
1 000
2 000
优等品数m
45
92
194
470
954
1 902
优等品频率
(1)计算表中乒乓球优等品的频率;
(2)从这批乒乓球产品中任取一个,质量检查为优等品的概率是多少?(结果保留到小数点后三位)
【解析】(1)依据公式,计算出表中乒乓球优等品的频率依次是0.900,0.920,0.970,
0.940,0.954,0.951.
(2)由(1)知,抽取的球数n不同,计算得到的频率值不同,但随着抽取的球数的增多,却都在常数0.950的附近摆动,所以质量检查为优等品的概率为0.950.
【点拨】从表中所给的数据可以看出,当所抽乒乓球较少时,优等品的频率波动很大,但当抽取的球数很大时,频率基本稳定在0.95,在其附近摆动,利用概率的统计定义,可估计该批乒乓球的优等率.
【变式训练1】某篮球运动员在最近几场比赛中罚球的结果如下.
投篮次数n
8
10
12
9
10
16
进球次数m
6
8
9
7
7
12
进球频率
(1)计算表中进球的频率;
(2)这位运动员投篮一次,进球的概率是多少?
【解析】(1)由公式计算出每场比赛该运动员罚球进球的频率依次为:
(2)由(1)知,每场比赛进球的频率虽然不同,但频率总在附近摆动,可知该运动员进球的概率为.
题型二 随机事件间的关系
【例2】从一副桥牌 (52张)中任取1张.判断下列每对事件是否为互斥事件,是否为对立事件.
(1)“抽出红桃”与“抽出黑桃”;
(2)“抽出红色牌”与“抽出黑色牌”;
(3)“抽出的牌点数为3的倍数”与“抽出的牌点数大于10”.
【解析】(1)是互斥事件但不是对立事件.因为“抽出红桃”与“抽出黑桃”在仅取一张时不可能同时发生,因而是互斥的.同时,不能保证其中必有一个发生,因为还可能抽出“方块”或“梅花”,因此两者不对立.
(2)是互斥事件又是对立事件.因为两者不可同时发生,但其中必有一个发生.
(3)不是互斥事件,更不是对立事件.因为“抽出的牌点数为3的倍数”与“抽出的牌点数大于10”这两个事件有可能同时发生,如抽得12.
【点拨】要区分互斥事件和对立事件的定义.
【变式训练2】抽查10件产品,设事件A:至少有两件次品,则A的对立事件为( )
A.至多两件次品 B.至多一件次品
C.至多两件正品 D.至少两件正品
【解析】根据对立事件的定义得选项B.
题型三 概率概念的应用
【例3】 甲、乙两个班级进行数学考试,按照大于或等于85分为优秀,85分以下为非优秀,统计后,得到如下列联表.
优秀
非优秀
总计
甲
10
乙
30
总计
105
已知从全部105人中随机抽取1人为优秀的概率为.
(1)请完成上面列联表;
(2)根据列联表的数据,若按95%的可靠性要求,能否认为“成绩与班级有关系”(参考数据P(K2>6.635)=0.05);
(3)若按下面的方法从甲班优秀的学生中抽取一人:把甲班优秀的10人按2到11进行编号,然后两次掷一枚均匀的骰子,出现的点数之和为被抽取人的编号.试求抽到6号或10号的概率.
【解析】(1)
优秀
非优秀
总计
甲
10
45
55
乙
20
30
50
总计
30
75
105
(2)计算K2的一个观测值
k==6. 109.
因为6.109<6.635,所以没有95%的把握认为成绩与班级有关.
(3)记被抽取人的序号为ζ,
则P(ζ=6)=,P(ζ=10)=,
所以P(ζ=6或ζ=10)=P(ζ=6)+P(ζ=10)==.
【点拨】本题考查概率的概念在实际生活中的应用.
【变式训练3】袋内有35个球,每个球上都记有从1~35中的一个号码,设号码为n的球的重量为-5n+20克,这些球以等可能性从袋里取出(不受重量、号码的影响).
(1)如果取出1球,试求其重量比号码数大5的概率;
(2)如果任意取出2球,试求它们重量相等的概率.
【解析】(1)由不等式-5n+20>n+5,得n>15或n<3,
由题意知n=1,2或者n=16,17,…,35,于是所求概率为.
(2)设第n号和第m号的两个球的重量相等,
其中n<m,则有-5n+20=-5m+20,
所以(n-m)(n+m-15)=0.
因为n≠m,所以n+m=15,
所以(n,m)=(1,14),(2,13),…,(7,8).
故所求概率为.
总结提高
1.对立事件是互斥事件的一种特殊情况,是指在一次试验中有且仅有一个发生的两个事件.集合A的对立事件记作,从集合的角度来看,事件所含结果的集合正是全集U中由事件A所含结果组成集合的补集,即A∪=U,A∩=.对立事件一定是互斥事件,但互斥事件不一定是对立事件.
事件A、B的和记作A+B,表示事件A、B至少有一个发生.当A、B为互斥事件时,事件A+B是由“A发生而B不发生”以及“B发生而A不发生”构成的.
当计算事件A的概率P(A)比较困难时,有时计算它的对立事件的概率则要容易些,为此有P(A)=1-P().
2.若A与B互相独立,则与,A与,与B都是相互独立事件.判断A与B是否独立的方法是看P(AB)=P(A)·P(B)是否成立.