高中数学
1.理解随机试验、样本点与样本空间,会写试验的样本空间.
2.了解随机事件的有关概念,掌握随机事件的表示方法及含义.
导语
(1)抛掷一枚硬币,观察正面、反面出现的情况;
(2)抛掷一枚骰子,观察出现点数的情况;
(3)买一注福利,观察中奖、不中奖的情况.
笼多音字组词
这类现象的共性是:就一次观测而言,出现哪种结果具有偶然性,但在大量重复观测下,各个结果出现的频率却具有稳定性,这类现象叫随机现象.概率论是研究随机现象数量规律的数学分支.概率是对随机事件发生可能性大小的度量.
一、有限样本空间
问题1 我们把对随机现象的实现和对它的观察称为随机试验,你能总结一下随机试验的特点吗?
提示 (1)试验可以在相同条件下重复进行;
(2)试验的所有可能结果是明确可知的,并且不止一个;
(3)每次试验总是恰好出现这些可能结果中的一个,但事先不能确定出现哪一个结果.
问题2 怎样从集合的角度来刻画样本点和样本空间?
提示 样本点可看作元素,样本空间可看作集合.
列举样本点可用列举法,有限样本空间就是有限个样本点组成的集合.
知识梳理
定义字母表示中国法院裁判文书网
样本点我们把随机试验E的每个可能的基
本结果称为样本点
用ω表示样本点
样本空间全体样本点的集合称为试验E的样
本空间
用Ω表示样本空间
有限样本如果一个随机试验有n个可能结果Ω={ω1,ω2,…,ωn}
空间ω1,ω2,…,ωn,则称样本空间
Ω={ω1,ω2,…,ωn}为有限样本
空间
例1 写出下列试验的样本空间:
(1)同时抛掷三枚质地均匀的骰子,记录三枚骰子出现的点数之和;
(2)从含有两件正品a1,a2和两件次品b1,b2的四件产品中任取两件,观察取出产品的结果;
(3)用红、黄、蓝三种颜给图中3个矩形随机涂,每个矩形只涂一种颜,观察涂的
情况.
解 (1)该试验的样本空间Ω1={3,4,5,…,18}.
(2)该试验所有可能的结果如图所示,
因此,该试验的样本空间为
Ω2={a1a2,a1b1,a1b2,a2b1,a2b2,b1b2}.
(3)如图,
用1,2,3分别表示红、黄与蓝三种颜,则此试验的样本空间为Ω3={(1,1,1),(1,1,2),(1,1,3),(1,2,1),(1,2,2),(1,2,3),(1,3,1),(1,3,2),(1,3,3),(2,1,1),(2,1,2),(2,1,3),(2,2,1),(2,2,2),(2,2,3),(2,3,1),(2,3,2),(2,3,3),(3,1,1),(3,1,2),(3,1,3),(3,2,1),(3,2,2),(3,2,3),(3,3,1),(3,3,2),(3,3,3)}.
反思感悟 写样本空间的关键是样本点,具体有三种方法
(1)列举法:适用样本点个数不是很多,可以把样本点一一列举出来的情况,但列举时必须
按一定的顺序,要做到不重不漏.
(2)列表法:适用于试验中包含两个或两个以上的元素,且试验结果相对较多的样本点个数
的求解问题,通常把样本归纳为“有序实数对”,也可用坐标法.列表法的优点是准确、全面、不易遗漏.
黄花梨怎么鉴别(3)树状图法:适用较复杂问题中的样本点的探求,一般需要分步(两步及两步以上)完成的结果可以用树状图进行列举.
跟踪训练1 写出下列试验的样本空间:
(1)随意安排甲、乙、丙、丁4人在4天节日中值班,每人值班1天,记录值班的情况;
(2)从一批产品中,依次任选三件,记录出现正品与次品的情况.
解 (1)如图,
设甲、乙、丙、丁分别为1,2,3,4,
所以样本空间Ω1={(1,2,3,4),(1,2,4,3),(1,3,2,4),(1,3,4,2),(1,4,2,3),(1,4,3,2),(2,1,3,4),(2,1,4,3),(2,3,1,4),(2,3,4,1),(2,4,1,3),(2,4,3,1),(3,1,2,4),(3,1,4,2),(3,2,1,4),(3,2,4,1),(3,4,1,2),(3,4,2,1),(4,1,2,3),(4,1,3,2),(4,2,1,3),(4,2,3,1),(4,3,1,2),(4,3,2,1)}.
(2)设正品为H,次品为T,
样本空间Ω2={HHH,HHT,HTH,THH,HTT,TTH,THT,TTT}.
二、随机事件
有一个转盘游戏,转盘被平均分成10份(如图所示).转动转盘,当转盘停止后,指针指向的数字即为转出的数字.
墨渊和夜华是什么关系游戏规则如下:两个人参加,先确定猜数方案,甲转动转盘,乙猜,若猜出的结果与转盘转出的数字所表示的特征相符,则乙获胜,否则甲获胜.
问题3 设事件A=“转出的数字是5”,事件B=“转出的数字是0”,事件C=“转出的数字x满足1≤x≤10,x∈Z”,则事件A,B,C分别是什么事件?
提示 “转出的数字是5”可能发生,也可能不发生,故事件A是随机事件.“转出的数字是0”,即B={0},不是样本空间Ω={1,2,…,10}的子集,故事件B是不可能事
件.C=Ω={1,2,…,10},故事件C是必然事件.
问题4 假设猜数方案为“是奇数”或“是偶数”,乙猜“是奇数”,若将乙获胜记为事件M,则M中包含哪些样本点?
提示 M={1,3,5,7,9}.
知识梳理
随机事件我们将样本空间Ω的子集称为随机事件,简称事件,并把只包含一个样本点的事件称为基本事件,随机事件一般用大写字母
A,B,C,…表示.在每次试验中,当且仅当A中某个样本点出现时,称为事件A发生
必然事件Ω作为自身的子集,包含了所有的样本点,在每次试验中总有一个样本点发生,所以Ω总会发生,我们称Ω为必然事件
不可能事件
空集∅不包含任何样本点,在每次试验中都不会发生.我们称∅为
不可能事件
注意点:理解随机事件的两个关键点
1.条件:事件发生与否是相对条件而言的,随着条件的改变,结果可能也发生改变,如“常温常压下,水沸腾”是不可能事件,而“100℃常压下,水沸腾”是必然事件.2.结果:有时样本空间较复杂,要准确理解事件结果包含的各种情况,列举该事件包含的样本点时,可借助集合知识进行求解.
例2 试验E:甲、乙两人玩出拳游戏(石头、剪刀、布),观察甲、乙出拳的情况.
西游记作者设事件A表示随机事件“甲乙平局”;
事件B表示随机事件“甲赢得游戏”;
事件C表示随机事件“乙不输”.
试用集合表示事件A,B,C.
解 设石头为w1,剪刀为w2,布为w3,用(i,j)表示游戏的结果,其中i表示甲出的拳,j 表示乙出的拳,则样本空间E={(w1,w1),(w1,w2),(w1,w3),(w2,w1),(w2,w2),(w2,w3),(w3,w1),(w3,w2),(w3,w3)}.
因为事件A表示随机事件“甲乙平局”,
则满足要求的样本点共有3个:(w1,w1),(w2,w2),(w3,w3),
所以事件A={(w1,w1),(w2,w2),(w3,w3)}.
事件B表示“甲赢得游戏”,
则满足要求的样本点共有3个:(w1,w2),(w2,w3),(w3,w1),
所以事件B={(w1,w2),(w2,w3),(w3,w1)}.
因为事件C表示“乙不输”,
则满足要求的样本点共有6个,
(w1,w1),(w2,w2),(w3,w3),(w2,w1),(w1,w3),(w3,w2),
所以事件C={(w1,w1),(w2,w2),(w3,w3),(w1,w3),(w2,w1),(w3,w2)}.
反思感悟 对于随机事件的表示,应先列出所有的样本点,然后确定随机事件中含有哪些样本点,这些样本点作为元素表示的集合即为所求.
跟踪训练2 如图,从正方形ABCD的四个顶点及其中心O这5个点中,任取两点观察取点的情况,设事件M为“这两点的距离不大于该正方形的边长”,试用样本点表示事件M.
国庆诗歌朗诵词解 M={AB,AO,AD,BC,BO,CD,CO,DO}.
三、随机事件的含义
例3 在试验E:“连续抛掷一枚均匀的骰子2次,观察每次掷出的点数”中,指出下列随机事件的含义:
(1)事件A={(1,3),(2,3),(3,3),(4,3),(5,3),(6,3)};
(2)事件B={(1,5),(5,1),(2,4),(4,2),(3,3)};
(3)事件C={(1,3),(3,1),(4,2),(2,4),(3,5),(5,3),(4,6),(6,4)}.
解 (1)事件A中所含的样本点中的第二个数为3,根据样本空间知第二个数为3的样本点都在事件A中,故事件A的含义为连续抛掷一枚均匀的骰子2次,第二次掷出的点数为3.
(2)事件B中所含的样本点中两个数的和均为6,且样本空间中两数和为6的样本点都在事件B中,故事件B的含义为连续抛掷一枚均匀的骰子2次,2次掷出的点数之和为6. (3)事件C中所含样本点中两个数的差的绝对值为2,且样本空间中两个数的差的绝对值为2的样本点都在事件C中,故事件C的含义为连续抛掷一枚均匀的骰子2次,两次掷出的点数之差的绝对值为2.
反思感悟 解答此类题目,应先理解事件中样本点的意义,再观察事件中样本点的规律,才能确定随机事件的含义.
跟踪训练3 柜子里有3双不同的鞋,随机抽取2只,用A1,A2,B1,B2,C1,C2分别表示3双不同的鞋,其中下标为奇数表示左脚,下标为偶数表示右脚.指出下列随机事件的含义.
(1)M={A1B1,A1B2,A1C1,A1C2,A2B1,A2B2,A2C1,A2C2,B1C1,B1C2,B2C1,B2C2};
(2)N={A1B1,B1C1,A1C1};
(3)P={A1B2,A1C2,A2B1,A2C1,B1C2,B2C1}.
解 (1)事件M的含义是“从3双不同的鞋中随机抽取2只,取出的2只鞋不成双”.(2)事件N的含义是“从3双不同的鞋中,随机抽取2只,取出的2只鞋都是左脚的”.
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