3.1隨機(jī)事件及其概率

[教學(xué)目標(biāo)]

一、問(wèn)題情景

1.確定性現(xiàn)象:在一定條件下,事先就能斷定發(fā)生或不發(fā)生某種結(jié)果的現(xiàn)象;

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2.隨機(jī)現(xiàn)象:在一定條件下,某種現(xiàn)象可能發(fā)生,也可能不發(fā)生,事先不能斷定出現(xiàn)哪種結(jié)果的現(xiàn)象。

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3.事件的定義:對(duì)于某個(gè)現(xiàn)象,如果能讓其條件實(shí)現(xiàn)一次,就是進(jìn)行了一次試驗(yàn)。而試驗(yàn)的每一種可能的結(jié)果,都是一個(gè)事件。

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隨機(jī)事件反映的則是隨機(jī)現(xiàn)象。我們用A,B,C等大寫(xiě)英文字母表示隨機(jī)事件,簡(jiǎn)稱為事件。

說(shuō)明:三種事件都是在“一定條件下”發(fā)生的,當(dāng)條件改變時(shí),事件的類(lèi)型也可以發(fā)生變

化。例如,水加熱到100℃時(shí)沸騰的大前提是在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,太陽(yáng)從東邊升起的大前提

是從地球上看等。

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例1、試判斷下列事件是隨機(jī)事件、必然事件、還是不可能事件

(1)    我國(guó)東南沿海某地明年將3次受到熱帶氣旋的侵襲;

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(2)    若為實(shí)數(shù),則;

(3)    某人開(kāi)車(chē)通過(guò)10個(gè)路口都將遇到綠燈;

(4)    拋一石塊,石塊下落;

(5)    一個(gè)正六面體的六個(gè)面分別寫(xiě)有數(shù)字1,2,3,4,5,6,將它拋擲兩次,向上的面的數(shù)字之和大于12。

解:由題意知,(2)(4)為必然事件;(5)是不可能事件;(1)(3)是隨機(jī)事件。

練習(xí)1:判斷“已經(jīng)發(fā)生的事件必是必然事件”的正確與否?(不正確)

練習(xí)2:教材P88---1,2,3練習(xí)

思考:如何確定隨機(jī)事件發(fā)生的可能性大小呢?

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我們已經(jīng)學(xué)習(xí)用概率表示一個(gè)事件在一次試驗(yàn)或觀測(cè)中發(fā)生的可能性的大小,它是在之間的一個(gè)數(shù),將這個(gè)事件記為,用表示事件發(fā)生的概率.用它來(lái)刻畫(huà)此隨機(jī)事件發(fā)生可能性的大小。那么又怎樣確定一事件發(fā)生的概率呢?

     在《算法初步》一章中,我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)拋擲硬幣的模擬試驗(yàn).圖3-1-1是連續(xù)8次模擬試驗(yàn)的結(jié)果:

 

A

B

1

模擬次數(shù)10

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正面向上的頻率0.3

2

模擬次數(shù)100

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正面向上的頻率0.53

3

模擬次數(shù)1000

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正面向上的頻率0.52

4

模擬次數(shù)5000

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正面向上的頻率0.4996

5

模擬次數(shù)10000

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正面向上的頻率0.506

6

模擬次數(shù)50000

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正面向上的頻率0.50118

7

模擬次數(shù)100000

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正面向上的頻率0.49904

8

模擬次數(shù)500000

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正面向上的頻率0.50019

3-1-1

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我們看到,當(dāng)模擬次數(shù)很大時(shí),正面向上的頻率值接近于常數(shù)0.5,并在其附近擺動(dòng).將這個(gè)常數(shù)0.5稱作這一“拋銀幣正面向上”的概率

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一般地,如果隨機(jī)事件次試驗(yàn)中發(fā)生了次,當(dāng)試驗(yàn)的次數(shù)很大時(shí),我們可以將發(fā)生的頻率作為事件發(fā)生的概率的近似值,即。這一方法稱用頻率來(lái)估計(jì)概率。

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說(shuō)明:1.進(jìn)行大量的重復(fù)試驗(yàn),用這個(gè)事件發(fā)生的頻率近似地作為它的概率;(這也體現(xiàn)了從量變到質(zhì)變的過(guò)程)

例2 、某市統(tǒng)計(jì)近幾年新生兒出生數(shù)及其中男嬰數(shù)(單位:人)如下:

3-1-4

 

時(shí)間

1999年

2000年

2001年

2002年

出生嬰兒數(shù)

21840

23070

20094

19982

出生男嬰數(shù)

11453

12031

10297

10242

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(1)試計(jì)算男嬰各年出生的頻率(精確到0.001);

(2)該市男嬰出生的概率是多少?

解:(1)1999年男嬰出生的頻率為

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同理可求得2000年、2001年和2002年男嬰出生的頻率分別為0.521,0.512,0.512;

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(2) 各年男嬰出生的頻率在0.51~0.53之間,故該市男嬰出生的概率約為0.52.

練習(xí):某籃球運(yùn)動(dòng)員在同一條件下進(jìn)行投籃練習(xí),結(jié)果如下表所示:

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投籃次數(shù)

8

10

15

20

30

40

50

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進(jìn)球次數(shù)

6

8

12

17

25

32

38

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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)球概率約是多少

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(解:(1)進(jìn)球的頻率分別為,,,;(2)由于進(jìn)球頻率都在左右擺動(dòng),故這位運(yùn)動(dòng)員投籃一次,進(jìn)球的概率約是

思考:頻率與概率有何區(qū)別與聯(lián)系?

((1)頻率的穩(wěn)定性:即大量重復(fù)試驗(yàn)時(shí),任何結(jié)果(事件)出現(xiàn)的頻率盡管是隨機(jī)的,卻“穩(wěn)定”在某一個(gè)常數(shù)附近,試驗(yàn)的次數(shù)越多,頻率與這個(gè)常數(shù)的偏差大的可能性越小,這一常數(shù)就成為該事件的概率;

(2)“頻率”和“概率”這兩個(gè)概念的區(qū)別是:頻率具有隨機(jī)性,它反映的是某一隨機(jī)事件出現(xiàn)的頻繁程度,它反映的是隨機(jī)事件出現(xiàn)的可能性;概率是一個(gè)客觀常數(shù),它反映了隨機(jī)事件的屬性.)

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3.概率的性質(zhì):①隨機(jī)事件的概率為;②必然事件和不可能事件看作隨機(jī)事件的兩個(gè)特例,分別用表示,必然事件的概率為,不可能事件的概率為,即;

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例3、類(lèi)人猿變成人后,,總長(zhǎng)著尾骨,但有時(shí)人類(lèi)會(huì)“返祖變異而在尾骨上長(zhǎng)出尾巴”,但這種事件是非常少的,有人對(duì)這種變異調(diào)查發(fā)現(xiàn),自類(lèi)人猿變?yōu)槿撕蟮哪晗夼c長(zhǎng)出尾巴的頻率關(guān)系大致如下:

年限

10000

10001

10002

10003

……

n

頻率

1/10000

1/10001

1/10002

1/10003

……

1/n

問(wèn)隨著年限的增加,人變異出尾骨的概率為多少?

解:1/n→0,概率為0

說(shuō)明:不可能事件概率為0,但概率為0未必是不可能事件;同理,必然事件概率為1,但概率為1未必是必然事件。

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四、作業(yè):教材91習(xí)題1,2,3,4,5

[補(bǔ)充習(xí)題] 6、從一批準(zhǔn)備出廠的電視機(jī)中,隨機(jī)抽取10臺(tái)進(jìn)行質(zhì)檢,其中有一臺(tái)是次品,則這批

電視機(jī)中次品率                                                       (   )

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A. 大于0.1          B   小于0.1         C   等于0.1          D   不確定

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解:0.176;D

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同步練習(xí)冊(cè)答案