第5节古典概型、概率的基本性质
考试要求1.理解古典概型及其概率计算公式.2.会计算一些随机事件所包含的样本点及事件发生的概率.3.当直接求某一事件的概率较为复杂时,可转化为求几个互斥事件的概率之和或其对立事件的概率.
【知识梳理】
1.古典概型
具有以下特征的试验叫做古典概型试验,其数学模型称为古典概率模型,简称古典概型.
(1)有限性:样本空间的样本点只有有限个;
(2)等可能性:每个样本点发生的可能性相等.
2.古典概型的概率公式
设试验E是古典概型,样本空间Ω包含n个样本点,事件A包含其中的k个样本点,则定义事件A的概率P(A)=eq\f(k,n)=eq\f(n(A),n(Ω)).
其中,n(A)和n(Ω)分别表示事件A和样本空间Ω包含的样本点个数.
3.概率的性质
性质1:对任意的事件A,都有0≤P(A)≤1;
性质2:必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即P(Ω)=1,P(?)=0;
性质3:如果事件A与事件B互斥,那么P(A∪B)=P(A)+P(B);
性质4:如果事件A与事件B互为对立事件,那么P(B)=1-P(A),P(A)=1-P(B);
性质5:如果A?B,那么P(A)≤P(B),由该性质可得,对于任意事件A,因为??A?Ω,所以0≤P(A)≤1.
性质6:设A,B是一个随机试验中的两个事件,有P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B).
[常用结论与微点提醒]
概率的一般加法公式P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B)中,当A∩B=?,即A,B互斥时,P(A∪B)=P(A)+P(B),此时P(A∩B)=0.
【诊断自测】
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)“在适宜条件下,种下一粒种子观察它是否发芽”属于古典概型,其样本点是“发芽与不发芽”.()
(2)掷一枚硬币两次,出现“两个正面”“一正一反”“两个反面”,这三个结果是等可能事件.()
(3)从-3,-2,-1,0,1,2中任取一个数,取到的数小于0或不小于0的可能性相同.()
(4)从1,2,3这三个数中任取两个数,其和不小于4的概率为eq\f(2,3).()
答案(1)×(2)×(3)√(4)√
解析对于(1),发芽与不发芽不一定是等可能,所以(1)不正确;对于(2),三个事件不是等可能,其中“一正一反”应包括“正反”与“反正”两个样本点,所以(2)不正确.
2.(必修二P237例7改编)单项选择题是标准化考试中常用的题型,一般是从A,B,C,D四个选项中选择一个正确答案.如果考生掌握了考查的内容,他可以选择唯一正确的答案.假设考生有一题不会做,他随机地选择一个答案,答对的概率是________.
答案eq\f(1,4)
解析选择一个答案有选A,选B,选C,选D共4种等可能的结果,故答对的概率p=eq\f(1,4).
3.袋中装有大小、形状完全相同的6个白球,4个红球,从中任取一球,则取到白球的概率为________.
答案eq\f(3,5)
解析完全相同的6个白球,4个红球,从中任取一球,一共有Ceq\o\al(1,10)=10种取法,取到白球有Ceq\o\al(1,6)=6种取法,
则取到白球的概率p=eq\f(6,10)=eq\f(3,5).
4.某人进行打靶练习,共射击10次,其中有2次中10环,有3次中9环,有4次中8环,有1次未中靶.假设此人再射击1次,则中靶的概率约为________.
答案0.9
解析法一由题意知eq\f(2,10)+eq\f(3,10)+eq\f(4,10)=eq\f(9,10)=0.9.
法二由题意,未中靶的概率为eq\f(1,10)=0.1,
故中靶的概率为1-0.1=0.9.
考点一古典概型
例1(1)(2024·东莞调研)甲、乙、丙、丁四人在足球训练中进行传球训练,从甲开始传球,甲等可能地把球传给乙、丙、丁中的任何一个人,以此类推,则经过3次传球后乙恰好接到1次球的概率为()
A.eq\f(14,27) B.eq\f(5,9) C.eq\f(16,27) D.eq\f(17,27)
答案C
解析按接球人分类:①不含甲,三人时,乙丙丁,乙丁丙,丙乙丁,丙丁乙,丁乙丙,丁丙乙,共6种;
两人时,乙丙乙,丙乙丙,乙丁乙,丁乙丁,丁丙丁,丙丁丙,共6种;
②含甲,乙甲乙,丙甲丙,丁甲丁,乙丙甲,乙甲丙,乙丁甲,乙甲丁,丙乙甲,丙甲乙,丁乙甲,丁甲乙,丙丁甲,丙甲丁,丁甲丙,丁丙甲,共15种,
故共计27种.
其中乙恰好接到1次球的情况有16种,所以所求概率为eq\f(16,27).
(2)(2024·沈阳模拟)如图为一个开关阵列,每个开关只有“开”和“关”两种状态,按其中一个开关1次,