新人教A版數(shù)學(xué)必修3全套教案.doc
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〈三〉莖葉圖 1.莖葉圖的概念: 當(dāng)數(shù)據(jù)是兩位有效數(shù)字時(shí),用中間的數(shù)字表示十位數(shù),即第一個(gè)有效數(shù)字,兩邊的數(shù)字表示個(gè)位數(shù),即第二個(gè)有效數(shù)字,它的中間部分像植物的莖,兩邊部分像植物莖上長(zhǎng)出來(lái)的葉子,因此通常把這樣的圖叫做莖葉圖。(見(jiàn)課本P61例子) 2.莖葉圖的特征: (1)用莖葉圖表示數(shù)據(jù)有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):一是從統(tǒng)計(jì)圖上沒(méi)有原始數(shù)據(jù)信息的損失,所有數(shù)據(jù)信息都可以從莖葉圖中得到;二是莖葉圖中的數(shù)據(jù)可以隨時(shí)記錄,隨時(shí)添加,方便記錄與表示。 (2)莖葉圖只便于表示兩位有效數(shù)字的數(shù)據(jù),而且莖葉圖只方便記錄兩組的數(shù)據(jù),兩個(gè)以上的數(shù)據(jù)雖然能夠記錄,但是沒(méi)有表示兩個(gè)記錄那么直觀,清晰。 【例題精析】 〖例1〗:下表給出了某校500名12歲男孩中用隨機(jī)抽樣得出的120人的身高 (單位cm) (1)列出樣本頻率分布表﹔ (2)一畫(huà)出頻率分布直方圖; (3)估計(jì)身高小于134cm的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的百分比.。 分析:根據(jù)樣本頻率分布表、頻率分布直方圖的一般步驟解題。 解:(1)樣本頻率分布表如下: (2)其頻率分布直方圖如下: 122 126 130 134 138 142 146 150 158 154 身高(cm) o 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 頻率/組距 (3)由樣本頻率分布表可知身高小于134cm 的男孩出現(xiàn)的頻率為0.04+0.07+0.08=0.19,所以我們估計(jì)身高小于134cm的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的19%. 90 100 110 120 130 140 150 次數(shù) o 0.004 0.008 0.012 0.016 0.020 0.024 0.028 頻率/組距 0.032 0.036 〖例2〗:為了了解高一學(xué)生的體能情況,某校抽取部分學(xué)生進(jìn)行一分鐘跳繩次數(shù)次測(cè)試,將所得數(shù)據(jù)整理后,畫(huà)出頻率分布直方圖(如圖),圖中從左到右各小長(zhǎng)方形面積之比為2:4:17:15:9:3,第二小組頻數(shù)為12. (1) 第二小組的頻率是多少?樣本容量是多少? (2) 若次數(shù)在110以上(含110次)為達(dá)標(biāo),試估計(jì)該學(xué)校全體高一學(xué)生的達(dá)標(biāo)率是多少? (3) 在這次測(cè)試中,學(xué)生跳繩次數(shù)的中位數(shù)落在哪個(gè)小組內(nèi)?請(qǐng)說(shuō)明理由。 分析:在頻率分布直方圖中,各小長(zhǎng)方形的面積等于相應(yīng)各組的頻率,小長(zhǎng)方形的高與頻數(shù)成正比,各組頻數(shù)之和等于樣本容量,頻率之和等于1。 解:(1)由于頻率分布直方圖以面積的形式反映了數(shù)據(jù)落在各小組內(nèi)的頻率大小, 因此第二小組的頻率為: 又因?yàn)轭l率= 所以 (2)由圖可估計(jì)該學(xué)校高一學(xué)生的達(dá)標(biāo)率約為 (3)由已知可得各小組的頻數(shù)依次為6,12,51,45,27,9,所以前三組的頻數(shù)之和為69,前四組的頻數(shù)之和為114,所以跳繩次數(shù)的中位數(shù)落在第四小組內(nèi)。 【課堂精練】 P61 練習(xí) 1. 2. 3 【課堂小結(jié)】 1. 總體分布指的是總體取值的頻率分布規(guī)律,由于總體分布不易知道,因此我們往往用樣本的頻率分布去估計(jì)總體的分布。 2. 總體的分布分兩種情況:當(dāng)總體中的個(gè)體取值很少時(shí),用莖葉圖估計(jì)總體的分布;當(dāng)總體中的個(gè)體取值較多時(shí),將樣本數(shù)據(jù)恰當(dāng)分組,用各組的頻率分布描述總體的分布,方法是用頻率分布表或頻率分布直方圖。 【評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)】 1.P72 習(xí)題2.2 A組 1、 2 2.2.2用樣本的數(shù)字特征估計(jì)總體的數(shù)字特征(2課時(shí)) 教學(xué)目標(biāo): 知識(shí)與技能 (1)正確理解樣本數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差的意義和作用,學(xué)會(huì)計(jì)算數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差。 (2)能根據(jù)實(shí)際問(wèn)題的需要合理地選取樣本,從樣本數(shù)據(jù)中提取基本的數(shù)字特征(如平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差),并做出合理的解釋。 (3)會(huì)用樣本的基本數(shù)字特征估計(jì)總體的基本數(shù)字特征。 (4)形成對(duì)數(shù)據(jù)處理過(guò)程進(jìn)行初步評(píng)價(jià)的意識(shí)。 過(guò)程與方法 在解決統(tǒng)計(jì)問(wèn)題的過(guò)程中,進(jìn)一步體會(huì)用樣本估計(jì)總體的思想,理解數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想和邏輯推理的數(shù)學(xué)方法。 情感態(tài)度與價(jià)值觀 會(huì)用隨機(jī)抽樣的方法和樣本估計(jì)總體的思想解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題,認(rèn)識(shí)統(tǒng)計(jì)的作用,能夠辨證地理解數(shù)學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系。 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn):用樣本平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)總體的平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差。 難點(diǎn):能應(yīng)用相關(guān)知識(shí)解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。 教學(xué)設(shè)想 【創(chuàng)設(shè)情境】 在一次射擊比賽中,甲、乙兩名運(yùn)動(dòng)員各射擊10次,命中環(huán)數(shù)如下﹕ 甲運(yùn)動(dòng)員﹕7,8,6,8,6,5,8,10,7,4; 乙運(yùn)動(dòng)員﹕9,5,7,8,7,6,8,6,7,7. 觀察上述樣本數(shù)據(jù),你能判斷哪個(gè)運(yùn)動(dòng)員發(fā)揮的更穩(wěn)定些嗎?為了從整體上更好地把握總體的規(guī)律,我們要通過(guò)樣本的數(shù)據(jù)對(duì)總體的數(shù)字特征進(jìn)行研究。——用樣本的數(shù)字特征估計(jì)總體的數(shù)字特征(板出課題)。 【探究新知】 <一>、眾數(shù)、中位數(shù)、平均數(shù) 〖探究〗:P62 (1)怎樣將各個(gè)樣本數(shù)據(jù)匯總為一個(gè)數(shù)值,并使它成為樣本數(shù)據(jù)的“中心點(diǎn)”? (2)能否用一個(gè)數(shù)值來(lái)描寫(xiě)樣本數(shù)據(jù)的離散程度?(讓學(xué)生回憶初中所學(xué)的一些統(tǒng)計(jì)知識(shí),思考后展開(kāi)討論) 初中我們?cè)?jīng)學(xué)過(guò)眾數(shù),中位數(shù),平均數(shù)等各種數(shù)字特征,應(yīng)當(dāng)說(shuō),這些數(shù)字都能夠?yàn)槲覀兲峁╆P(guān)于樣本數(shù)據(jù)的特征信息。例如前面一節(jié)在調(diào)查100位居民的月均用水量的問(wèn)題中,從這些樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖可以看出,月均用水量的眾數(shù)是2.25t(最高的矩形的中點(diǎn))(圖略見(jiàn)課本第62頁(yè))它告訴我們,該市的月均用水量為2. 25t的居民數(shù)比月均用水量為其他值的居民數(shù)多,但它并沒(méi)有告訴我們到底多多少。 〖提問(wèn)〗:請(qǐng)大家翻回到課本第56頁(yè)看看原來(lái)抽樣的數(shù)據(jù),有沒(méi)有2.25這個(gè)數(shù)值呢?根據(jù)眾數(shù)的定義,2.25怎么會(huì)是眾數(shù)呢?為什么?(請(qǐng)大家思考作答) 分析:這是因?yàn)闃颖緮?shù)據(jù)的頻率分布直方圖把原始的一些數(shù)據(jù)給遺失的原因,而2.25是由樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖得來(lái)的,所以存在一些偏差。 〖提問(wèn)〗:那么如何從頻率分布直方圖中估計(jì)中位數(shù)呢? 分析:在樣本數(shù)據(jù)中,有50%的個(gè)體小于或等于中位數(shù),也有50%的個(gè)體大于或等于中位數(shù)。因此,在頻率分布直方圖中,矩形的面積大小正好表示頻率的大小,即中位數(shù)左邊和右邊的直方圖的面積應(yīng)該相等。由此可以估計(jì)出中位數(shù)的值為2.02。(圖略見(jiàn)課本63頁(yè)圖2.2-6) 〖思考〗:2.02這個(gè)中位數(shù)的估計(jì)值,與樣本的中位數(shù)值2.0不一樣,你能解釋其中的原因嗎?(原因同上:樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖把原始的一些數(shù)據(jù)給遺失了) (課本63頁(yè)圖2.2-6)顯示,大部分居民的月均用水量在中部(2.02t左右),但是也有少數(shù)居民的月均用水量特別高,顯然,對(duì)這部分居民的用水量作出限制是非常合理的。 〖思考〗:中位數(shù)不受少數(shù)幾個(gè)極端值的影響,這在某些情況下是一個(gè)優(yōu)點(diǎn),但是它對(duì)極端值的不敏感有時(shí)也會(huì)成為缺點(diǎn),你能舉例說(shuō)明嗎?(讓學(xué)生討論,并舉例) <二>、標(biāo)準(zhǔn)差、方差 1.標(biāo)準(zhǔn)差 平均數(shù)為我們提供了樣本數(shù)據(jù)的重要信息,可是,有時(shí)平均數(shù)也會(huì)使我們作出對(duì)總體的片面判斷。某地區(qū)的統(tǒng)計(jì)顯示,該地區(qū)的中學(xué)生的平均身高為176㎝,給我們的印象是該地區(qū)的中學(xué)生生長(zhǎng)發(fā)育好,身高較高。但是,假如這個(gè)平均數(shù)是從五十萬(wàn)名中學(xué)生抽出的五十名身高較高的學(xué)生計(jì)算出來(lái)的話,那么,這個(gè)平均數(shù)就不能代表該地區(qū)所有中學(xué)生的身體素質(zhì)。因此,只有平均數(shù)難以概括樣本數(shù)據(jù)的實(shí)際狀態(tài)。 例如,在一次射擊選拔比賽中,甲、乙兩名運(yùn)動(dòng)員各射擊10次,命中環(huán)數(shù)如下﹕ 甲運(yùn)動(dòng)員﹕7,8,6,8,6,5,8,10,7,4; 乙運(yùn)動(dòng)員﹕9,5,7,8,7,6,8,6,7,7. 觀察上述樣本數(shù)據(jù),你能判斷哪個(gè)運(yùn)動(dòng)員發(fā)揮的更穩(wěn)定些嗎?如果你是教練,選哪位選手去參加正式比賽? 我們知道,。 兩個(gè)人射擊的平均成績(jī)是一樣的。那么,是否兩個(gè)人就沒(méi)有水平差距呢?(觀察P66圖2.2-8)直觀上看,還是有差異的。很明顯,甲的成績(jī)比較分散,乙的成績(jī)相對(duì)集中,因此我們從另外的角度來(lái)考察這兩組數(shù)據(jù)。 考察樣本數(shù)據(jù)的分散程度的大小,最常用的統(tǒng)計(jì)量是標(biāo)準(zhǔn)差。標(biāo)準(zhǔn)差是樣本數(shù)據(jù)到平均數(shù)的一種平均距離,一般用s表示。 樣本數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差的算法: (1) 、算出樣本數(shù)據(jù)的平均數(shù)。 (2) 、算出每個(gè)樣本數(shù)據(jù)與樣本數(shù)據(jù)平均數(shù)的差: (3) 、算出(2)中的平方。 (4) 、算出(3)中n個(gè)平方數(shù)的平均數(shù),即為樣本方差。 (5) 、算出(4)中平均數(shù)的算術(shù)平方根,,即為樣本標(biāo)準(zhǔn)差。 其計(jì)算公式為: 顯然,標(biāo)準(zhǔn)差較大,數(shù)據(jù)的離散程度較大;標(biāo)準(zhǔn)差較小,數(shù)據(jù)的離散程度較小。 〖提問(wèn)〗:標(biāo)準(zhǔn)差的取值范圍是什么?標(biāo)準(zhǔn)差為0的樣本數(shù)據(jù)有什么特點(diǎn)? 從標(biāo)準(zhǔn)差的定義和計(jì)算公式都可以得出:。當(dāng)時(shí),意味著所有的樣本數(shù)據(jù)都等于樣本平均數(shù)。 (在課堂上,如果條件允許的話,可以給學(xué)生簡(jiǎn)單的介紹一下利用計(jì)算機(jī)來(lái)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差的方法。) 2.方差 從數(shù)學(xué)的角度考慮,人們有時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)差的平方(即方差)來(lái)代替標(biāo)準(zhǔn)差,作為測(cè)量樣本數(shù)據(jù)分散程度的工具: 在刻畫(huà)樣本數(shù)據(jù)的分散程度上,方差和標(biāo)準(zhǔn)差是一樣的,但在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),一般多采用標(biāo)準(zhǔn)差。 【例題精析】 〖例1〗:畫(huà)出下列四組樣本數(shù)據(jù)的直方圖,說(shuō)明他們的異同點(diǎn)。 (1)5,5,5,5,5,5,5,5,5 (2)4,4,4,5,5,5,6,6,6 (3)3,3,4,4,5,6,6,7,7 (4)2,2,2,2,5,8,8,8,8 分析:先畫(huà)出數(shù)據(jù)的直方圖,根據(jù)樣本數(shù)據(jù)算出樣本數(shù)據(jù)的平均數(shù),利用標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算公式即可算出每一組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差。 解:(圖略,可查閱課本P68) 四組數(shù)據(jù)的平均數(shù)都是5.0,標(biāo)準(zhǔn)差分別為:0.00,0.82,1.49,2.83。 他們有相同的平均數(shù),但他們有不同的標(biāo)準(zhǔn)差,說(shuō)明數(shù)據(jù)的分散程度是不一樣的。 〖例2〗:(見(jiàn)課本P69) 分析: 比較兩個(gè)人的生產(chǎn)質(zhì)量,只要比較他們所生產(chǎn)的零件內(nèi)徑尺寸所組成的兩個(gè)總體的平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差的大小即可,根據(jù)用樣本估計(jì)總體的思想,我們可以通過(guò)抽樣分別獲得相應(yīng)的樣本數(shù)據(jù),然后比較這兩個(gè)樣本數(shù)據(jù)的平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差,以此作為兩個(gè)總體之間的差異的估計(jì)值。 第三章 概率 3.1 隨機(jī)事件的概率 3.1.1 —3.1.2隨機(jī)事件的概率及概率的意義(第一、二課時(shí)) 一、教學(xué)目標(biāo): 1、知識(shí)與技能:(1)了解隨機(jī)事件、必然事件、不可能事件的概念;(2)正確理解事件A出現(xiàn)的頻率的意義;(3)正確理解概率的概念和意義,明確事件A發(fā)生的頻率fn(A)與事件A發(fā)生的概率P(A)的區(qū)別與聯(lián)系;(3)利用概率知識(shí)正確理解現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問(wèn)題. 2、過(guò)程與方法:(1)發(fā)現(xiàn)法教學(xué),通過(guò)在拋硬幣、拋骰子的試驗(yàn)中獲取數(shù)據(jù),歸納總結(jié)試驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,真正做到在探索中學(xué)習(xí),在探索中提高;(2)通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的“擲幣”,“游戲的公平性”,、“彩票中獎(jiǎng)”等問(wèn)題的探究,感知應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的方法,理解邏輯推理的數(shù)學(xué)方法. 3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:(1)通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手、動(dòng)腦和親身試驗(yàn)來(lái)理解知識(shí),體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系;(2)培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義觀點(diǎn),增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)意識(shí). 二、重點(diǎn)與難點(diǎn):(1)教學(xué)重點(diǎn):事件的分類;概率的定義以及和頻率的區(qū)別與聯(lián)系;(2)教學(xué)難點(diǎn):用概率的知識(shí)解釋現(xiàn)實(shí)生活中的具體問(wèn)題. 三、學(xué)法與教學(xué)用具:1、引導(dǎo)學(xué)生對(duì)身邊的事件加以注意、分析,結(jié)果可定性地分為三類事件:必然事件,不可能事件,隨機(jī)事件;指導(dǎo)學(xué)生做簡(jiǎn)單易行的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生無(wú)意識(shí)地發(fā)現(xiàn)隨機(jī)事件的某一結(jié)果發(fā)生的規(guī)律性;2、教學(xué)用具:硬幣數(shù)枚,投燈片,計(jì)算機(jī)及多媒體教學(xué). 四、教學(xué)設(shè)想: 1、創(chuàng)設(shè)情境:日常生活中,有些問(wèn)題是很難給予準(zhǔn)確無(wú)誤的回答的。例如,你明天什么時(shí)間起床?7:20在某公共汽車(chē)站候車(chē)的人有多少?你購(gòu)買(mǎi)本期福利彩票是否能中獎(jiǎng)?等等。 2、基本概念: (1)必然事件:在條件S下,一定會(huì)發(fā)生的事件,叫相對(duì)于條件S的必然事件; (2)不可能事件:在條件S下,一定不會(huì)發(fā)生的事件,叫相對(duì)于條件S的不可能事件; (3)確定事件:必然事件和不可能事件統(tǒng)稱為相對(duì)于條件S的確定事件; (4)隨機(jī)事件:在條件S下可能發(fā)生也可能不發(fā)生的事件,叫相對(duì)于條件S的隨機(jī)事件; (5)頻數(shù)與頻率:在相同的條件S下重復(fù)n次試驗(yàn),觀察某一事件A是否出現(xiàn),稱n次試驗(yàn)中事件A出現(xiàn)的次數(shù)nA為事件A出現(xiàn)的頻數(shù);稱事件A出現(xiàn)的比例fn(A)=為事件A出現(xiàn)的概率:對(duì)于給定的隨機(jī)事件A,如果隨著試驗(yàn)次數(shù)的增加,事件A發(fā)生的頻率fn(A)穩(wěn)定在某個(gè)常數(shù)上,把這個(gè)常數(shù)記作P(A),稱為事件A的概率。 (6)頻率與概率的區(qū)別與聯(lián)系:隨機(jī)事件的頻率,指此事件發(fā)生的次數(shù)nA與試驗(yàn)總次數(shù)n的比值,它具有一定的穩(wěn)定性,總在某個(gè)常數(shù)附近擺動(dòng),且隨著試驗(yàn)次數(shù)的不斷增多,這種擺動(dòng)幅度越來(lái)越小。我們把這個(gè)常數(shù)叫做隨機(jī)事件的概率,概率從數(shù)量上反映了隨機(jī)事件發(fā)生的可能性的大小。頻率在大量重復(fù)試驗(yàn)的前提下可以近似地作為這個(gè)事件的概率 (7)似然法與極大似然法:見(jiàn)課本P111 3、例題分析: 例1 判斷下列事件哪些是必然事件,哪些是不可能事件,哪些是隨機(jī)事件? (1)“拋一石塊,下落”. (2)“在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下且溫度低于0℃時(shí),冰融化”; (3)“某人射擊一次,中靶”; (4)“如果a>b,那么a-b>0”; (5)“擲一枚硬幣,出現(xiàn)正面”; (6)“導(dǎo)體通電后,發(fā)熱”; (7)“從分別標(biāo)有號(hào)數(shù)1,2,3,4,5的5張標(biāo)簽中任取一張,得到4號(hào)簽”; (8)“某電話機(jī)在1分鐘內(nèi)收到2次呼叫”; (9)“沒(méi)有水份,種子能發(fā)芽”; (10)“在常溫下,焊錫熔化”. 答:根據(jù)定義,事件(1)、(4)、(6)是必然事件;事件(2)、(9)、(10)是不可能事件;事件(3)、(5)、(7)、(8)是隨機(jī)事件. 例2 某射手在同一條件下進(jìn)行射擊,結(jié)果如下表所示: 射擊次數(shù)n 10 20 50 100 200 500 擊中靶心次數(shù)m 8 19 44 92 178 455 擊中靶心的頻率 (1)填寫(xiě)表中擊中靶心的頻率; (2)這個(gè)射手射擊一次,擊中靶心的概率約是什么? 分析:事件A出現(xiàn)的頻數(shù)nA與試驗(yàn)次數(shù)n的比值即為事件A的頻率,當(dāng)事件A發(fā)生的頻率fn(A)穩(wěn)定在某個(gè)常數(shù)上時(shí),這個(gè)常數(shù)即為事件A的概率。 解:(1)表中依次填入的數(shù)據(jù)為:0.80,0.95,0.88,0.92,0.89,0.91. (2)由于頻率穩(wěn)定在常數(shù)0.89,所以這個(gè)射手擊一次,擊中靶心的概率約是0.89。 小結(jié):概率實(shí)際上是頻率的科學(xué)抽象,求某事件的概率可以通過(guò)求該事件的頻率而得之。 練習(xí):一個(gè)地區(qū)從某年起幾年之內(nèi)的新生兒數(shù)及其中男嬰數(shù)如下: 時(shí)間范圍 1年內(nèi) 2年內(nèi) 3年內(nèi) 4年內(nèi) 新生嬰兒數(shù) 5544 9607 13520 17190 男嬰數(shù) 2883 4970 6994 8892 男嬰出生的頻率 (1)填寫(xiě)表中男嬰出生的頻率(結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后第3位); (2)這一地區(qū)男嬰出生的概率約是多少? 答案:(1)表中依次填入的數(shù)據(jù)為:0.520,0.517,0.517,0.517. (2)由表中的已知數(shù)據(jù)及公式fn(A)=即可求出相應(yīng)的頻率,而各個(gè)頻率均穩(wěn)定在常數(shù)0.518上,所以這一地區(qū)男嬰出生的概率約是0.518. 例3 某人進(jìn)行打靶練習(xí),共射擊10次,其中有2次中10環(huán),有3次環(huán)中9環(huán),有4次中8環(huán),有1次未中靶,試計(jì)算此人中靶的概率,假設(shè)此人射擊1次,試問(wèn)中靶的概率約為多大?中10環(huán)的概率約為多大? 分析:中靶的頻數(shù)為9,試驗(yàn)次數(shù)為10,所以靶的頻率為=0.9,所以中靶的概率約為0.9. 解:此人中靶的概率約為0.9;此人射擊1次,中靶的概率為0.9;中10環(huán)的概率約為0.2. 例4 如果某種彩票中獎(jiǎng)的概率為,那么買(mǎi)1000張彩票一定能中獎(jiǎng)嗎?請(qǐng)用概率的意義解釋。 分析:買(mǎi)1000張彩票,相當(dāng)于1000次試驗(yàn),因?yàn)槊看卧囼?yàn)的結(jié)果都是隨機(jī)的,所以做1000次試驗(yàn)的結(jié)果也是隨機(jī)的,也就是說(shuō),買(mǎi)1000張彩票有可能沒(méi)有一張中獎(jiǎng)。 解:不一定能中獎(jiǎng),因?yàn)?,買(mǎi)1000張彩票相當(dāng)于做1000次試驗(yàn),因?yàn)槊看卧囼?yàn)的結(jié)果都是隨機(jī)的,即每張彩票可能中獎(jiǎng)也可能不中獎(jiǎng),因此,1000張彩票中可能沒(méi)有一張中獎(jiǎng),也可能有一張、兩張乃至多張中獎(jiǎng)。 例5 在一場(chǎng)乒乓球比賽前,裁判員利用抽簽器來(lái)決定由誰(shuí)先發(fā)球,請(qǐng)用概率的知識(shí)解釋其公平性。 分析:這個(gè)規(guī)則是公平的,因?yàn)槊總€(gè)運(yùn)動(dòng)員先發(fā)球的概率為0.5,即每個(gè)運(yùn)動(dòng)員取得先發(fā)球權(quán)的概率是0.5。 解:這個(gè)規(guī)則是公平的,因?yàn)槌楹炆蠏伜?,紅圈朝上與綠圈朝上的概率均是0.5,因此任何一名運(yùn)動(dòng)員猜中的概率都是0.5,也就是每個(gè)運(yùn)動(dòng)員取得先發(fā)球權(quán)的概率都是0.5。 小結(jié):事實(shí)上,只能使兩個(gè)運(yùn)動(dòng)員取得先發(fā)球權(quán)的概率都是0.5的規(guī)則都是公平的。 4、課堂小結(jié):概率是一門(mén)研究現(xiàn)實(shí)世界中廣泛存在的隨機(jī)現(xiàn)象的科學(xué),正確理解概率的意義是認(rèn)識(shí)、理解現(xiàn)實(shí)生活中有關(guān)概率的實(shí)例的關(guān)鍵,學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)有意識(shí)形成概率意識(shí),并用這種意識(shí)來(lái)理解現(xiàn)實(shí)世界,主動(dòng)參與對(duì)事件發(fā)生的概率的感受和探索。 5、自我評(píng)價(jià)與課堂練習(xí): 1.將一枚硬幣向上拋擲10次,其中正面向上恰有5次是( ) A.必然事件 B.隨機(jī)事件 C.不可能事件 D.無(wú)法確定 2.下列說(shuō)法正確的是( ) A.任一事件的概率總在(0.1)內(nèi) B.不可能事件的概率不一定為0 C.必然事件的概率一定為1 D.以上均不對(duì) 3.下表是某種油菜子在相同條件下的發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果表,請(qǐng)完成表格并回答題。 每批粒數(shù) 2 5 10 70 130 700 1500 2000 3000 發(fā)芽的粒數(shù) 2 4 9 60 116 282 639 1339 2715 發(fā)芽的頻率 (1)完成上面表格: (2)該油菜子發(fā)芽的概率約是多少? 4.某籃球運(yùn)動(dòng)員,在同一條件下進(jìn)行投籃練習(xí),結(jié)果如下表如示。 投籃次數(shù) 進(jìn)球次數(shù)m 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)球的概率約為多少? 5.生活中,我們經(jīng)常聽(tīng)到這樣的議論:“天氣預(yù)報(bào)說(shuō)昨天降水概率為90%,結(jié)果根本一點(diǎn)雨都沒(méi)下,天氣預(yù)報(bào)也太不準(zhǔn)確了?!睂W(xué)了概率后,你能給出解釋嗎? 6、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn): 1.B[提示:正面向上恰有5次的事件可能發(fā)生,也可能不發(fā)生,即該事件為隨機(jī)事件。] 2.C[提示:任一事件的概率總在[0,1]內(nèi),不可能事件的概率為0,必然事件的概率為1.] 3.解:(1)填入表中的數(shù)據(jù)依次為1,0.8,0.9,0.857,0.892,0.910,0.913,0.893,0.903,0.905.(2)該油菜子發(fā)芽的概率約為0.897。 4.解:(1)填入表中的數(shù)據(jù)依次為0.75,0.8,0.8,0.85,0.83,0.8,0.76.(2)由于上述頻率接近0.80,因此,進(jìn)球的概率約為0.80。 5.解:天氣預(yù)報(bào)的“降水”是一個(gè)隨機(jī)事件,概率為90%指明了“降水”這個(gè)隨機(jī)事件發(fā)生的概率,我們知道:在一次試驗(yàn)中,概率為90%的事件也可能不出現(xiàn),因此,“昨天沒(méi)有下雨”并不說(shuō)明“昨天的降水概率為90%”的天氣預(yù)報(bào)是錯(cuò)誤的。 7、作業(yè):根據(jù)情況安排 3.1.3 概率的基本性質(zhì)(第三課時(shí)) 一、教學(xué)目標(biāo): 1、知識(shí)與技能:(1)正確理解事件的包含、并事件、交事件、相等事件,以及互斥事件、對(duì)立事件的概念; (2)概率的幾個(gè)基本性質(zhì):1)必然事件概率為1,不可能事件概率為0,因此0≤P(A)≤1;2)當(dāng)事件A與B互斥時(shí),滿足加法公式:P(A∪B)= P(A)+ P(B);3)若事件A與B為對(duì)立事件,則A∪B為必然事件,所以P(A∪B)= P(A)+ P(B)=1,于是有P(A)=1—P(B) (3)正確理解和事件與積事件,以及互斥事件與對(duì)立事件的區(qū)別與聯(lián)系. 2、過(guò)程與方法:通過(guò)事件的關(guān)系、運(yùn)算與集合的關(guān)系、運(yùn)算進(jìn)行類比學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的類化與歸納的數(shù)學(xué)思想。 3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)數(shù)學(xué)活動(dòng),了解教學(xué)與實(shí)際生活的密切聯(lián)系,感受數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)世界的具體情境,從而激發(fā)學(xué)習(xí) 數(shù)學(xué)的情趣。 二、重點(diǎn)與難點(diǎn):概率的加法公式及其應(yīng)用,事件的關(guān)系與運(yùn)算。 三、學(xué)法與教學(xué)用具:1、討論法,師生共同討論,從而使加深學(xué)生對(duì)概率基本性質(zhì)的理解和認(rèn)識(shí);2、教學(xué)用具:投燈片 四、教學(xué)設(shè)想: 1、 創(chuàng)設(shè)情境:(1)集合有相等、包含關(guān)系,如{1,3}={3,1},{2,4}С{2,3,4,5}等; (2)在擲骰子試驗(yàn)中,可以定義許多事件如:C1={出現(xiàn)1點(diǎn)},C2={出現(xiàn)2點(diǎn)},C3={出現(xiàn)1點(diǎn)或2點(diǎn)},C4={出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)為偶數(shù)}…… 師生共同討論:觀察上例,類比集合與集合的關(guān)系、運(yùn)算,你能發(fā)現(xiàn)事件的關(guān)系與運(yùn)算嗎? 2、 基本概念:(1)事件的包含、并事件、交事件、相等事件見(jiàn)課本P115; (2)若A∩B為不可能事件,即A∩B=ф,那么稱事件A與事件B互斥; (3)若A∩B為不可能事件,A∪B為必然事件,那么稱事件A與事件B互為對(duì)立事件; (4)當(dāng)事件A與B互斥時(shí),滿足加法公式:P(A∪B)= P(A)+ P(B);若事件A與B為對(duì)立事件,則A∪B為必然事件,所以P(A∪B)= P(A)+ P(B)=1,于是有P(A)=1—P(B). 3、 例題分析: 例1 一個(gè)射手進(jìn)行一次射擊,試判斷下列事件哪些是互斥事件?哪些是對(duì)立事件? 事件A:命中環(huán)數(shù)大于7環(huán); 事件B:命中環(huán)數(shù)為10環(huán); 事件C:命中環(huán)數(shù)小于6環(huán); 事件D:命中環(huán)數(shù)為6、7、8、9、10環(huán). 分析:要判斷所給事件是對(duì)立還是互斥,首先將兩個(gè)概念的聯(lián)系與區(qū)別弄清楚,互斥事件是指不可能同時(shí)發(fā)生的兩事件,而對(duì)立事件是建立在互斥事件的基礎(chǔ)上,兩個(gè)事件中一個(gè)不發(fā)生,另一個(gè)必發(fā)生。 解:A與C互斥(不可能同時(shí)發(fā)生),B與C互斥,C與D互斥,C與D是對(duì)立事件(至少一個(gè)發(fā)生). 例2 拋擲一骰子,觀察擲出的點(diǎn)數(shù),設(shè)事件A為“出現(xiàn)奇數(shù)點(diǎn)”,B為“出現(xiàn)偶數(shù)點(diǎn)”,已知P(A)=,P(B)=,求出“出現(xiàn)奇數(shù)點(diǎn)或偶數(shù)點(diǎn)”. 分析:拋擲骰子,事件“出現(xiàn)奇數(shù)點(diǎn)”和“出現(xiàn)偶數(shù)點(diǎn)”是彼此互斥的,可用運(yùn)用概率的加法公式求解. 解:記“出現(xiàn)奇數(shù)點(diǎn)或偶數(shù)點(diǎn)”為事件C,則C=A∪B,因?yàn)锳、B是互斥事件,所以P(C)=P(A)+ P(B)=+=1 答:出現(xiàn)奇數(shù)點(diǎn)或偶數(shù)點(diǎn)的概率為1 例3 如果從不包括大小王的52張撲克牌中隨機(jī)抽取一張,那么取到紅心(事件A)的概率是,取到方塊(事件B)的概率是,問(wèn): (1)取到紅色牌(事件C)的概率是多少? (2)取到黑色牌(事件D)的概率是多少? 分析:事件C是事件A與事件B的并,且A與B互斥,因此可用互斥事件的概率和公式求解,事件C與事件D是對(duì)立事件,因此P(D)=1—P(C). 解:(1)P(C)=P(A)+ P(B)=(2)P(D)=1—P(C)= 例4 袋中有12個(gè)小球,分別為紅球、黑球、黃球、綠球,從中任取一球,得到紅球的概率為,得到黑球或黃球的概率是,得到黃球或綠球的概率也是,試求得到黑球、得到黃球、得到綠球的概率各是多少? 分析:利用方程的思想及互斥事件、對(duì)立事件的概率公式求解. 解:從袋中任取一球,記事件“摸到紅球”、“摸到黑球”、“摸到黃球”、“摸到綠球”為A、B、C、D,則有P(B∪C)=P(B)+P(C)=;P(C∪D)=P(C)+P(D)=;P(B∪C∪D)=1-P(A)=1-=,解的P(B)=,P(C)=,P(D)= 答:得到黑球、得到黃球、得到綠球的概率分別是、、. 4、課堂小結(jié):概率的基本性質(zhì):1)必然事件概率為1,不可能事件概率為0,因此0≤P(A)≤1;2)當(dāng)事件A與B互斥時(shí),滿足加法公式:P(A∪B)= P(A)+ P(B);3)若事件A與B為對(duì)立事件,則A∪B為必然事件,所以P(A∪B)= P(A)+ P(B)=1,于是有P(A)=1—P(B);3)互斥事件與對(duì)立事件的區(qū)別與聯(lián)系,互斥事件是指事件A與事件B在一次試驗(yàn)中不會(huì)同時(shí)發(fā)生,其具體包括三種不同的情形:(1)事件A發(fā)生且事件B不發(fā)生;(2)事件A不發(fā)生且事件B發(fā)生;(3)事件A與事件B同時(shí)不發(fā)生,而對(duì)立事件是指事件A 與事件B有且僅有一個(gè)發(fā)生,其包括兩種情形;(1)事件A發(fā)生B不發(fā)生;(2)事件B發(fā)生事件A不發(fā)生,對(duì)立事件互斥事件的特殊情形。 5、自我評(píng)價(jià)與課堂練習(xí): 1.從一堆產(chǎn)品(其中正品與次品都多于2件)中任取2件,觀察正品件數(shù)與次品件數(shù),判斷下列每件事件是不是互斥事件,如果是,再判斷它們是不是對(duì)立事件。 (1)恰好有1件次品恰好有2件次品; (2)至少有1件次品和全是次品; (3)至少有1件正品和至少有1件次品; (4)至少有1件次品和全是正品; 2.拋擲一粒骰子,觀察擲出的點(diǎn)數(shù),設(shè)事件A為出現(xiàn)奇數(shù),事件B為出現(xiàn)2點(diǎn),已知P(A)=,P(B)=,求出現(xiàn)奇數(shù)點(diǎn)或2點(diǎn)的概率之和。 3.某射手在一次射擊訓(xùn)練中,射中10環(huán)、8環(huán)、7環(huán)的概率分別為0.21,0.23,0.25,0.28,計(jì)算該射手在一次射擊中: (1)射中10環(huán)或9環(huán)的概率; (2)少于7環(huán)的概率。 4.已知盒子中有散落的棋子15粒,其中6粒是黑子,9粒是白子,已知從中取出2粒都是黑子的概率是,從中取出2粒都是白子的概率是,現(xiàn)從中任意取出2粒恰好是同一色的概率是多少? 6、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn): 1.解:依據(jù)互斥事件的定義,即事件A與事件B在一定試驗(yàn)中不會(huì)同時(shí)發(fā)生知:(1)恰好有1件次品和恰好有2件次品不可能同時(shí)發(fā)生,因此它們是互斥事件,又因?yàn)樗鼈兊牟⒉皇潜厝皇录?,所以它們不是?duì)立事件,同理可以判斷:(2)中的2個(gè)事件不是互斥事件,也不是對(duì)立事件。(3)中的2個(gè)事件既是互斥事件也是對(duì)立事件。 2.解:“出現(xiàn)奇數(shù)點(diǎn)”的概率是事件A,“出現(xiàn)2點(diǎn)”的概率是事件B,“出現(xiàn)奇數(shù)點(diǎn)或2點(diǎn)”的概率之和為P(C)=P(A)+P(B)=+= 3.解:(1)該射手射中10環(huán)與射中9環(huán)的概率是射中10環(huán)的概率與射中9環(huán)的概率的和,即為0.21+0.23=0.44。(2)射中不少于7環(huán)的概率恰為射中10環(huán)、9環(huán)、8環(huán)、7環(huán)的概率的和,即為0.21+0.23+0.25+0.28=0.97,而射中少于7環(huán)的事件與射中不少于7環(huán)的事件為對(duì)立事件,所以射中少于7環(huán)的概率為1-0.97=0.03。 4.解:從盒子中任意取出2粒恰好是同一色的概率恰為取2粒白子的概率與2粒黑子的概率的和,即為+= 7、作業(yè):根據(jù)情況安排 3.2 古典概型(第四、五課時(shí)) 3.2.1 —3.2.2古典概型及隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生 一、教學(xué)目標(biāo): 1、知識(shí)與技能:(1)正確理解古典概型的兩大特點(diǎn):1)試驗(yàn)中所有可能出現(xiàn)的基本事件只有有限個(gè);2)每個(gè)基本事件出現(xiàn)的可能性相等; (2)掌握古典概型的概率計(jì)算公式:P(A)= (3)了解隨機(jī)數(shù)的概念; (4)利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù),并能直接統(tǒng)計(jì)出頻數(shù)與頻率。 2、過(guò)程與方法:(1)通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中具體的概率問(wèn)題的探究,感知應(yīng)用數(shù)學(xué)解決問(wèn)題的方法,體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系,培養(yǎng)邏輯推理能力;(2)通過(guò)模擬試驗(yàn),感知應(yīng)用數(shù)字解決問(wèn)題的方法,自覺(jué)養(yǎng)成動(dòng)手、動(dòng)腦的良好習(xí)慣。 3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)數(shù)學(xué)與探究活動(dòng),體會(huì)理論來(lái)源于實(shí)踐并應(yīng)用于實(shí)踐的辯證唯物主義觀點(diǎn). 二、重點(diǎn)與難點(diǎn):1、正確理解掌握古典概型及其概率公式;2、正確理解隨機(jī)數(shù)的概念,并能應(yīng)用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù). 三、學(xué)法與教學(xué)用具:1、與學(xué)生共同探討,應(yīng)用數(shù)學(xué)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題;2、通過(guò)模擬試驗(yàn),感知應(yīng)用數(shù)字解決問(wèn)題的方法,自覺(jué)養(yǎng)成動(dòng)手、動(dòng)腦的良好習(xí)慣. 四、教學(xué)設(shè)想: 1、創(chuàng)設(shè)情境:(1)擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣,結(jié)果只有2個(gè),即“正面朝上”或“反面朝上”,它們都是隨機(jī)事件。 (2)一個(gè)盒子中有10個(gè)完全相同的球,分別標(biāo)以號(hào)碼1,2,3,…,10,從中任取一球,只有10種不同的結(jié)果,即標(biāo)號(hào)為1,2,3…,10。 師生共同探討:根據(jù)上述情況,你能發(fā)現(xiàn)它們有什么共同特點(diǎn)? 2、基本概念: (1)基本事件、古典概率模型、隨機(jī)數(shù)、偽隨機(jī)數(shù)的概念見(jiàn)課本P121~126; (2)古典概型的概率計(jì)算公式:P(A)=. 3、例題分析: 課本例題略 例1 擲一顆骰子,觀察擲出的點(diǎn)數(shù),求擲得奇數(shù)點(diǎn)的概率。 分析:擲骰子有6個(gè)基本事件,具有有限性和等可能性,因此是古典概型。 解:這個(gè)試驗(yàn)的基本事件共有6個(gè),即(出現(xiàn)1點(diǎn))、(出現(xiàn)2點(diǎn))……、(出現(xiàn)6點(diǎn)) 所以基本事件數(shù)n=6, 事件A=(擲得奇數(shù)點(diǎn))=(出現(xiàn)1點(diǎn),出現(xiàn)3點(diǎn),出現(xiàn)5點(diǎn)), 其包含的基本事件數(shù)m=3 所以,P(A)====0.5 小結(jié):利用古典概型的計(jì)算公式時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn): (1)所有的基本事件必須是互斥的; (2)m為事件A所包含的基本事件數(shù),求m值時(shí),要做到不重不漏。 例2 從含有兩件正品a1,a2和一件次品b1的三件產(chǎn)品中,每次任取一件,每次取出后不放回,連續(xù)取兩次,求取出的兩件產(chǎn)品中恰有一件次品的概率。 解:每次取出一個(gè),取后不放回地連續(xù)取兩次,其一切可能的結(jié)果組成的基本事件有6個(gè),即(a1,a2)和,(a1,b2),(a2,a1),(a2,b1),(b1,a1),(b2,a2)。其中小括號(hào)內(nèi)左邊的字母表示第1次取出的產(chǎn)品,右邊的字母表示第2次取出的產(chǎn)用A表示“取出的兩種中,恰好有一件次品”這一事件,則 A=[(a1,b1),(a2,b1),(b1,a1),(b1,a2)] 事件A由4個(gè)基本事件組成,因而,P(A)== 例3 現(xiàn)有一批產(chǎn)品共有10件,其中8件為正品,2件為次品: (1)如果從中取出一件,然后放回,再取一件,求連續(xù)3次取出的都是正品的概率; (2)如果從中一次取3件,求3件都是正品的概率. 分析:(1)為返回抽樣;(2)為不返回抽樣. 解:(1)有放回地抽取3次,按抽取順序(x,y,z)記錄結(jié)果,則x,y,z都有10種可能,所以試驗(yàn)結(jié)果有101010=103種;設(shè)事件A為“連續(xù)3次都取正品”,則包含的基本事件共有888=83種,因此,P(A)= =0.512. (2)解法1:可以看作不放回抽樣3次,順序不同,基本事件不同,按抽取順序記錄(x,y,z),則x有10種可能,y有9種可能,z有8種可能,所以試驗(yàn)的所有結(jié)果為1098=720種.設(shè)事件B為“3件都是正品”,則事件B包含的基本事件總數(shù)為876=336, 所以P(B)= ≈0.467. 解法2:可以看作不放回3次無(wú)順序抽樣,先按抽取順序(x,y,z)記錄結(jié)果,則x有10種可能,y有9種可能,z有8種可能,但(x,y,z),(x,z,y),(y,x,z),(y,z,x),(z,x,y),(z,y,x),是相同的,所以試驗(yàn)的所有結(jié)果有10986=120,按同樣的方法,事件B包含的基本事件個(gè)數(shù)為8766=56,因此P(B)= ≈0.467. 小結(jié):關(guān)于不放回抽樣,計(jì)算基本事件個(gè)數(shù)時(shí),既可以看作是有順序的,也可以看作是無(wú)順序的,其結(jié)果是一樣的,但不論選擇哪一種方式,觀察的角度必須一致,否則會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤. 例4 利用計(jì)算器產(chǎn)生10個(gè)1~100之間的取整數(shù)值的隨機(jī)數(shù)。 解:具體操作如下: 鍵入 PRB RAND RANDI STAT DEC ENTER RANDI(1,100) STAT DEG ENTER RAND (1,100) 3. STAT DEC 反復(fù)操作10次即可得之 小結(jié):利用計(jì)算器產(chǎn)生隨機(jī)數(shù),可以做隨機(jī)模擬試驗(yàn),在日常生活中,有著廣泛的應(yīng)用。 例5 某籃球愛(ài)好者,做投籃練習(xí),假設(shè)其每次投籃命中的概率是40%,那么在連續(xù)三次投籃中,恰有兩次投中的概率是多少? 分析:其投籃的可能結(jié)果有有限個(gè),但是每個(gè)結(jié)果的出現(xiàn)不是等可能的,所以不能用古典概型的概率公式計(jì)算,我們用計(jì)算機(jī)或計(jì)算器做模擬試驗(yàn)可以模擬投籃命中的概率為40%。 解:我們通過(guò)設(shè)計(jì)模擬試驗(yàn)的方法來(lái)解決問(wèn)題,利用計(jì)算機(jī)或計(jì)算器可以生產(chǎn)0到9之間的取整數(shù)值的隨機(jī)數(shù)。 我們用1,2,3,4表示投中,用5,6,7,8,9,0表示未投中,這樣可以體現(xiàn)投中的概率是40%。因?yàn)槭峭痘@三次,所以每三個(gè)隨機(jī)數(shù)作為一組。 例如:產(chǎn)生20組隨機(jī)數(shù): 812,932,569,683,271,989,730,537,925, 907,113,966,191,431,257,393,027,556. 這就相當(dāng)于做了20次試驗(yàn),在這組數(shù)中,如果恰有兩個(gè)數(shù)在1,2,3,4中,則表示恰有兩次投中,它們分別是812,932,271,191,393,即共有5個(gè)數(shù),我們得到了三次投籃中恰有兩次投中的概率近似為=25%。 小結(jié):(1)利用計(jì)算機(jī)或計(jì)算器做隨機(jī)模擬試驗(yàn),可以解決非古典概型的概率的求解問(wèn)題。 (2)對(duì)于上述試驗(yàn),如果親手做大量重復(fù)試驗(yàn)的話,花費(fèi)的時(shí)間太多,因此利用計(jì)算機(jī)或計(jì)算器做隨機(jī)模擬試驗(yàn)可以大大節(jié)省時(shí)間。 (3)隨機(jī)函數(shù)RANDBETWEEN(a,b)產(chǎn)生從整數(shù)a到整數(shù)b的取整數(shù)值的隨機(jī)數(shù)。 例6 你還知道哪些產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的函數(shù)?請(qǐng)列舉出來(lái)。 解:(1)每次按SHIFT RNA# 鍵都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)0~1之間的隨機(jī)數(shù),而且出現(xiàn)0~1內(nèi)任何一個(gè)數(shù)的可能性是相同的。 (2)還可以使用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù),如Scilab中產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的方法。Scilab中用rand()函數(shù)來(lái)產(chǎn)生0~1之間的隨機(jī)數(shù),每周用一次rand()函數(shù),就產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù),如果要產(chǎn)生a~b之間的隨機(jī)數(shù),可以使用變換rand()*(b-a)+a得到. 4、課堂小結(jié):本節(jié)主要研究了古典概型的概率求法,解題時(shí)要注意兩點(diǎn): (1)古典概型的使用條件:試驗(yàn)結(jié)果的有限性和所有結(jié)果的等可能性。 (2)古典概型的解題步驟; ①求出總的基本事件數(shù); ②求出事件A所包含的基本事件數(shù),然后利用公式P(A)= (3)隨機(jī)數(shù)量具有廣泛的應(yīng)用,可以幫助我們安排和模擬一些試驗(yàn),這樣可以代替我們自己做大量重復(fù)試驗(yàn),比如現(xiàn)在很多城市的重要考試采用產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的方法把考生分配到各個(gè)考場(chǎng)中。 5、自我評(píng)價(jià)與課堂練習(xí): 1.在40根纖維中,有12根的長(zhǎng)度超過(guò)30mm,從中任取一根,取到長(zhǎng)度超過(guò)30mm的纖維的概率是( ) A. B. C. D.以上都不對(duì) 2.盒中有10個(gè)鐵釘,其中8個(gè)是合格的,2個(gè)是不合格的,從中任取一個(gè)恰為合格鐵釘?shù)母怕适? A. B. C. D. 3.在大小相同的5個(gè)球中,2個(gè)是紅球,3個(gè)是白球,若從中任取2個(gè),則所取的2個(gè)球中至少有一個(gè)紅球的概率是 。 4.拋擲2顆質(zhì)地均勻的骰子,求點(diǎn)數(shù)和為8的概率。 5.利用計(jì)算器生產(chǎn)10個(gè)1到20之間的取整數(shù)值的隨機(jī)數(shù)。 6.用0表示反面朝上,1表正面朝上,請(qǐng)用計(jì)算器做模擬擲硬幣試驗(yàn)。 6、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn): 1.B[提示:在40根纖維中,有12根的長(zhǎng)度超過(guò)30mm,即基本事件總數(shù)為40,且它們是等可能發(fā)生的,所求事件包含12個(gè)基本事件,故所求事件的概率為,因此選B.] 2.C[提示:(方法1)從盒中任取一個(gè)鐵釘包含基本事件總數(shù)為10,其中抽到合格鐵訂(記為事件A)包含8個(gè)基本事件,所以,所求概率為P(A)==.(方法2)本題還可以用對(duì)立事件的概率公式求解,因?yàn)閺暮兄腥稳∫粋€(gè)鐵釘,取到合格品(記為事件A)與取到不合格品(記為事件B)恰為對(duì)立事件,因此,P(A)=1-P(B)=1-=.] 3.[提示;記大小相同的5個(gè)球分別為紅1,紅2,白1,白2,白3,則基本事件為:(紅1,紅2),(紅1,白1),(紅1,白2)(紅1,白3),(紅2,白3),共10個(gè),其中至少有一個(gè)紅球的事件包括7個(gè)基本事件,所以,所求事件的概率為.本題還可以利用“對(duì)立事件的概率和為1”來(lái)求解,對(duì)于求“至多”“至少”等事件的概率頭問(wèn)題,常采用間接法,即求其對(duì)立事件的概率P(A),然后利用P(A)1-P(A)求解]。 4.解:在拋擲2顆骰子的試驗(yàn)中,每顆骰子均可出現(xiàn)1點(diǎn),2點(diǎn),…,6點(diǎn)6種不同的結(jié)果,我們把兩顆骰子標(biāo)上記號(hào)1,2以便區(qū)分,由于1號(hào)骰子的一個(gè)結(jié)果,因此同時(shí)擲兩顆骰子的結(jié)果共有66=36種,在上面的所有結(jié)果中,向上的點(diǎn)數(shù)之和為8的結(jié)果有(2,6),(3,5),(4,4),(5,3),(6,2)5種,所以,所求事件的概率為. 5.解:具體操作如下 鍵入 PRB PAND RANDI STAT DEG ENTER PANDI(1,20) STAT DEG ENTER PANDI(1,20) 3. STAT DEG ENTER 反復(fù)按 鍵10次即可得到。 6.解:具體操作如下: PRB PAND RANDI STAT DEG ENTER PANDI(0,1) STAT DEG ENTER PANDI(0,1) 0 STAT DEG 鍵入 7、作業(yè):根據(jù)情況安排 3.3 幾何概型 3.3.1—3.3.2幾何概型及均勻隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生 一、教學(xué)目標(biāo): 1、 知識(shí)與技能:(1)正確理解幾何概型的概念; (2)掌握幾何概型的概率公式: P(A)=; (3)會(huì)根據(jù)古典概型與幾何概型的區(qū)別與聯(lián)系來(lái)判別某種概型是古典概型還是幾何概型; (4)了解均勻隨機(jī)數(shù)的概念; (5)掌握利用計(jì)算器(計(jì)算機(jī))產(chǎn)生均勻隨機(jī)數(shù)的方法; (6)會(huì)利用均勻隨機(jī)數(shù)解決具體的有關(guān)概率的問(wèn)題. 2、 過(guò)程與方法:(1)發(fā)現(xiàn)法教學(xué),通過(guò)師生共同探究,體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)的形成,學(xué)會(huì)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題,體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系,培養(yǎng)邏輯推理能力;(2)通過(guò)模擬試驗(yàn),感知應(yīng)用數(shù)字解決問(wèn)題的方法,自覺(jué)養(yǎng)成動(dòng)手、動(dòng)腦的良好習(xí)慣。 3、 情感態(tài)度與價(jià)值觀:本節(jié)課的主要特點(diǎn)是隨機(jī)試驗(yàn)多,學(xué)習(xí)時(shí)養(yǎng)成勤學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)習(xí)慣。 二、重點(diǎn)與難點(diǎn): 1、幾何概型的概念、公式及應(yīng)用; 2、利用計(jì)算器或計(jì)算機(jī)產(chǎn)生均勻隨機(jī)數(shù)并運(yùn)用到概率的實(shí)際應(yīng)用中. 三、學(xué)法與教學(xué)用具:1、通過(guò)對(duì)本節(jié)知識(shí)的探究與學(xué)習(xí),感知用圖形解決概率問(wèn)題的方法,掌握數(shù)學(xué)思想與邏輯推理的數(shù)學(xué)方法;2、教學(xué)用具:投燈片,計(jì)算機(jī)及多媒體教學(xué). 四、教學(xué)設(shè)想: 1、創(chuàng)設(shè)情境:在概率論發(fā)展的早期,人們就已經(jīng)注意到只考慮那種僅有有限個(gè)等可能結(jié)果的隨機(jī)試驗(yàn)是不夠的,還必須考慮有無(wú)限多個(gè)試驗(yàn)結(jié)果的情況。例如一個(gè)人到單位的時(shí)間可能是8:00至9:00之間的任何一個(gè)時(shí)刻;往一個(gè)方格中投一個(gè)石子,石子可能落在方格中的任何一點(diǎn)……這些試驗(yàn)可能出現(xiàn)的結(jié)果都是無(wú)限多個(gè)。 2、基本概念:(1)幾何概率模型:如果每個(gè)事件發(fā)生的概率只與構(gòu)成該事件區(qū)域的長(zhǎng)度(面積或體積)成比例,則稱這樣的概率模型為幾何概率模型; (2)幾何概型的概率公式: P(A)=; (3)幾何概型的特點(diǎn):1)試驗(yàn)中所有可能出現(xiàn)的結(jié)果(基本事件)有無(wú)限多個(gè);2)每個(gè)基本事件出現(xiàn)的可能性相等. 3、 例題分析: 課本例題略 例1 判下列試驗(yàn)中事件A發(fā)生的概度是古典概型, 還是幾何概型。 (1)拋擲兩顆骰子,求出現(xiàn)兩個(gè)“4點(diǎn)”的概率; (2)如課本P132圖3.3-1中的(2)所示,圖中有一個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán),甲乙兩人玩轉(zhuǎn)盤(pán)游戲,規(guī)定當(dāng)指針指向B區(qū)域時(shí),甲獲勝,否則乙獲勝,求甲獲勝的概率。 分析:本題考查的幾何概型與古典概型的特點(diǎn),古典概型具有有限性和等可能性。而幾何概型則是在試驗(yàn)中出現(xiàn)無(wú)限多個(gè)結(jié)果,且與事件的區(qū)域長(zhǎng)度有關(guān)。 解:(1)拋擲兩顆骰子,出現(xiàn)的可能結(jié)果有66=36種,且它們都是等可能的,因此屬于古典概型; (2)游戲中指針指向B區(qū)域時(shí)有無(wú)限多個(gè)結(jié)果,而且不難發(fā)現(xiàn)“指針落在陰影部分”,概率可以用陰影部分的面積與總面積的比來(lái)衡量,即與區(qū)域長(zhǎng)度有關(guān),因此屬于幾何概型. 例2 某人欲從某車(chē)站乘車(chē)出差,已知該站發(fā)往各站的客車(chē)均每小時(shí)一班,求此人等車(chē)時(shí)間不多于10分鐘的概率. 分析:假設(shè)他在0~60分鐘之間任何一個(gè)時(shí)刻到車(chē)站等車(chē)是等可能的,但在0到60分鐘之間有無(wú)窮多個(gè)時(shí)刻,不能用古典概型公式計(jì)算隨機(jī)事件發(fā)生的概率.可以通過(guò)幾何概型的求概率公式得到事件發(fā)生的概率.因?yàn)榭蛙?chē)每小時(shí)一班,他在0到60分鐘之間任何一個(gè)時(shí)刻到站等車(chē)是等可能的,所以他在哪個(gè)時(shí)間段到站等車(chē)的概率只與該時(shí)間段的長(zhǎng)度有關(guān),而與該時(shí)間段的位置無(wú)關(guān),這符合幾何概型的條件. 解:設(shè)A={等待的時(shí)間不多于10分鐘},我們所關(guān)心的事件A恰好是到站等車(chē)的時(shí)刻位于[50,60]這一時(shí)間段內(nèi),因此由幾何概型的概率公式,得P(A)= =,即此人等車(chē)時(shí)間不多于10分鐘的概率為. 小結(jié):在本例中,到站等車(chē)的時(shí)刻X是隨機(jī)的,可以是0到60之間的任何一刻,并且是等可能的,我們稱X服從[0,60]上的均勻分布,X為[0,60]上的均勻隨機(jī)數(shù). 練習(xí):1.已知地鐵列車(chē)每10min一班,在車(chē)站停1min,求乘客到達(dá)站臺(tái)立即乘上車(chē)的概率。 2.兩根相距6m的木桿上系一根繩子,并在繩子上掛一盞燈,求燈與兩端距離都大于2m的概率. 解:1.由幾何概型知,所求事件A的概率為P(A)= ; 2.記“燈與兩端距離都大于2m”為事件A,則P(A)= =. 例3 在1萬(wàn)平方千米的海域中有40平方千米的大陸架儲(chǔ)藏著石油,假設(shè)在海域中任意一點(diǎn)鉆探,鉆到油層面的概率是多少? 分析:石油在1萬(wàn)平方千米的海域大陸架的分布可以看作是隨機(jī)的而40平方千米可看作構(gòu)成事件的區(qū)域面積,有幾何概型公式可以求得概率。 解:記“鉆到油層面”為事件A,則P(A)= ==0.004. 答:鉆到油層面的概率是0.004. 例4 在1升高產(chǎn)小麥種子中混入了一種帶麥誘病的種子,從中隨機(jī)取出10毫升,則取出的種子中含有麥誘病的種子的概率是多少? 分析:病種子在這1升中的分布可以看作是隨機(jī)的,取得的10毫克種子可視作構(gòu)成事件的區(qū)域,1升種子可視作試驗(yàn)的所有結(jié)果構(gòu)成的區(qū)域,可用“體積比”公式計(jì)算其概率。 解:取出10毫升種子,其中“含有病種子”這一事件記為A,則 P(A)= ==0.01. 答:取出的種子中含有麥誘病的種子的概率是0.01. 例5 取一根長(zhǎng)度為3m的繩子,拉直后在任意位置剪斷,那么剪得兩段的長(zhǎng)都不小于1m的概率有多大? 分析:在任意位置剪斷繩子,則剪斷位置到一端點(diǎn)的距離取遍[0,3]內(nèi)的任意數(shù),并且每一個(gè)實(shí)數(shù)被取到都是等可能的。因此在任意位置剪斷繩子的所有結(jié)果(基本事件)對(duì)應(yīng)[0,3]上的均勻隨機(jī)數(shù),其中取得的[1,2]內(nèi)的隨機(jī)數(shù)就表示剪斷位置與端點(diǎn)距離在[1,2]內(nèi),也就是剪得兩段長(zhǎng)都不小于1m。這樣取得的[1,2]內(nèi)的隨機(jī)數(shù)個(gè)數(shù)與[0,3]內(nèi)個(gè)數(shù)之比就是事件A發(fā)生的概率。 解法1:(1)利用計(jì)算器或計(jì)算機(jī)產(chǎn)生一組0到1區(qū)間的均勻隨機(jī)數(shù)a1=RAND. (2)經(jīng)過(guò)伸縮變換,a=a1*3. (3)統(tǒng)計(jì)出[1,2]內(nèi)隨機(jī)數(shù)的個(gè)數(shù)N1和[0,3] 內(nèi)隨機(jī)數(shù)的個(gè)數(shù)N. (4)計(jì)算頻率fn(A)=即為概率P(A)的近似值. 解法2:做一個(gè)帶有指針的圓盤(pán),把圓周三等分,標(biāo)上刻度[0,3](這里3和0重合).轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)記下指針在[1,2](表示剪斷繩子位置在[1,2]范圍內(nèi))的次數(shù)N1及試驗(yàn)總次數(shù)N,則fn(A)=即為概率P(A)的近似值. 小結(jié):用隨機(jī)數(shù)模擬的關(guān)鍵是把實(shí)際問(wèn)題中事件A及基本事件總體對(duì)應(yīng)的區(qū)域轉(zhuǎn)化為隨機(jī)數(shù)的范圍。解法2用轉(zhuǎn)盤(pán)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù),這種方法可以親自動(dòng)手操作,但費(fèi)時(shí)費(fèi)力,試驗(yàn)次數(shù)不可能很大;解法1用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù),可以產(chǎn)生大量的隨機(jī)數(shù),又可以自動(dòng)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)的結(jié)果,同時(shí)可以在短時(shí)間內(nèi)多次重復(fù)試驗(yàn),可以對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的隨機(jī)性和規(guī)律性有更深刻的認(rèn)識(shí). 例6 在長(zhǎng)為12cm的線段AB上任取一點(diǎn)M,并以線段AM為邊作正方形,求這個(gè)正方形的面積介于36cm2與81cm2之間的概率. 分析:正方形的面積只與邊長(zhǎng)有關(guān),此題可以轉(zhuǎn)化為在12cm長(zhǎng)的線段AB上任取一點(diǎn)M,求使得AM的長(zhǎng)度介于6cm與9cm之間的概率. 解:(1)用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生一組[0,1]內(nèi)均勻隨機(jī)數(shù)a1=RAND. (2)經(jīng)過(guò)伸縮變換,a=a1*12得到[0,12]內(nèi)的均勻隨機(jī)數(shù). (3)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)總次數(shù)N和[6,9]內(nèi)隨機(jī)數(shù)個(gè)數(shù)N1 (4)計(jì)算頻率. 記事件A={面積介于36cm2與81cm2之間}={長(zhǎng)度介于6cm與9cm之間},則P(A)的近似值為fn(A)=. 4、課堂小結(jié):1、幾何概型是區(qū)別于古典概型的又一概率模型,使用幾何概型的概率計(jì)算公式時(shí),一定要注意其適用條件:每個(gè)事件發(fā)生的概率只與構(gòu)成該事件區(qū)域的長(zhǎng)度成比例; 2、均勻隨機(jī)數(shù)在日常生活中,有著廣泛的應(yīng)用,我們可以利用計(jì)算器或計(jì)算機(jī)來(lái)產(chǎn)生均勻隨機(jī)數(shù),從而來(lái)模擬隨機(jī)試驗(yàn),其具體方法是:建立一個(gè)概率模型,它與某些我們感興趣的量(如概率值、常數(shù) )有關(guān),然后設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)脑囼?yàn),并通過(guò)這個(gè)試驗(yàn)的結(jié)果來(lái)確定這些量. 5、自我評(píng)價(jià)與課堂練習(xí): 1.在500ml的水中有一個(gè)草履蟲(chóng),現(xiàn)從中隨機(jī)取出2ml水樣放到顯微鏡下觀察,則發(fā)現(xiàn)草履蟲(chóng)的概率是( ) A.0.5 B.0.4 C.0.004 D.不能確定 2.平面上畫(huà)了一些彼此相距2a的平行線,把一枚半徑r- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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