中南大学第一附属中学初中数学陈泽清.doc

1§3.2.1 古典概型一、教材分析本节课是高中数学 3（必修）第三章概率的第二节古典概型的第一课时,是在随机事件的概率之后,几何概型之前,尚未学习排列组合的情况下教学的.古典概型是一种特殊的数学模型,也是一种最基本的概率模型,在概率论中占有相当重要的地位.学好古典概型可以为其他概率的学习奠定基础,同时有利于理解概率的概念,有利于计算一些事件的概率,有利于解释生活中的一些问题.根据本节课的内容和学生的实际水平,通过模拟试验让学生理解古典概型的特征：试验结果的有限性和每一个试验结果出现的等可能性,观察类比各个试验,归纳总结出古典概型的概率计算公式,体现了化归的重要思想,掌握列举法,学会运用数形结合、分类讨论的思想解决概率的计算问题.概率教学的核心问题是让学生了解随机现象与概率的意义,加强与实际生活的联系,以科学的态度评价身边的一些随机现象.适当地增加学生合作学习交流的机会,尽量地让学生自己举出生活和学习中与古典概型有关的实例.使得学生在体会概率意义的同时,感受与他人合作的重要性以及初步形成实事求是的科学态度和锲而不舍的求学精神.二、教学目标1、知识与技能：（1）正确理解古典概型的两大特点：1）试验中所有可能出现的基本事件只有有限个；2）每个基本事件出现的可能性相等；（2）掌握古典概型的概率计算公式：P（A）= 总 的 基 本 事 件 个 数包 含 的 基 本 事 件 个 数A2、过程与方法：（1）通过对现实生活中具体的概率问题的探究，感知应用数学解决问题的方法，体会数学知识与现实世界的联系，培养逻辑推理能力；（2）通过模拟试验，感知应用数字解决问题的方法，自觉养成动手、动脑的良好习惯。

3、情感态度与价值观：通过数学与探究活动，体会理论来源于实践并应用于实践的辩证唯物主义观点.三、重点难点教学重点：理解古典概型的概念及利用古典概型求解随机事件的概率.教学难点：如何判断一个试验是否是古典概型,分清在一个古典概型中某随机事件包含的基本事件的个数和试验中基本事件的总数.四、课时安排1 课时五、教学设计（一）导入新课思路 1(1)掷一枚质地均匀的硬币,结果只有 2 个,即“正面朝上”或“反面朝上”,它们都是随机事件.(2)一个盒子中有 10 个完全相同的球,分别标以号码 1,2,3,…,10,从中任取一球,只有 10 种不同的结果,即标号为 1,2,3，…,10.思考讨论根据上述情况,你能发现它们有什么共同特点？为此我们学习古典概型,教师板书课题.思路 22将扑克牌（52 张）反扣在桌上,先从中任意抽取一张,那么抽到的牌为红心的概率有多大？是否一定要进行大量的重复试验,用“出现红心”这一事件的频率估计概率？这样工作量较大且不够准确.有更好的解决方法吗？把“抽到红心”记为事件 B,那么事件 B 相当于“抽到红心 1”,“抽到红心 2”,…,“抽到红心 K”这 13 种情况,而同样抽到其他牌的共有 39 种情况；由于是任意抽取的,可以认为这 52 种情况的可能性是相等的.所以,当出现红心时“抽到红心1”,“抽到红心 2”,…,“抽到红心 K”这 13 种情形之一时,事件 B 就发生,于是 P(B)= = .为52134此我们学习古典概型.（二）推进新课、新知探究、提出问题试验一：抛掷一枚质地均匀的硬币,分别记录“正面朝上”和“反面朝上”的次数,要求每个数学小组至少完成 20 次（最好是整十数）,最后由学科代表汇总；试验二：抛掷一枚质地均匀的骰子,分别记录“1 点” “2 点”“3 点”“4 点”“5 点”和“6 点”的次数,要求每个数学小组至少完成 60 次（最好是整十数）,最后由学科代表汇总.（1）用模拟试验的方法来求某一随机事件的概率好不好？为什么？（2）根据以前的学习,上述两个模拟试验的每个结果之间都有什么特点？（3）什么是基本事件？基本事件具有什么特点？（4）什么是古典概型？它具有什么特点？（5）对于古典概型,应怎样计算事件的概率？活动：学生展示模拟试验的操作方法和试验结果,并与同学交流活动感受,讨论可能出现的情况,师生共同汇总方法、结果和感受.讨论结果：（1）用模拟试验的方法来求某一随机事件的概率不好,因为需要进行大量的试验,同时我们只是把随机事件出现的频率近似地认为随机事件的概率,存在一定的误差.（2）上述试验一的两个结果是“正面朝上”和“ 反面朝上”, 它们都是随机事件,出现的概率是相等的,都是 0.5.上述试验二的 6 个结果是“1 点”“2 点”“3 点”“4 点”“5 点”和“6 点”,它们也都是随机事件,出现的概率是相等的,都是 .1（3）根据以前的学习,上述试验一的两个结果“正面朝上”和“反面朝上”,它们都是随机事件；上述试验二的 6 个结果“1 点”“2 点”“3 点”“4 点”“5 点”和“6 点”,它们都是随机事件,像这类随机事件我们称为基本事件（elementary event） ；它是试验的每一个可能结果.基本事件具有如下的两个特点：①任何两个基本事件是互斥的；②任何事件（除不可能事件）都可以表示成基本事件的和.（4）在一个试验中如果①试验中所有可能出现的基本事件只有有限个；（有限性）②每个基本事件出现的可能性相等.（等可能性）我们将具有这两个特点的概率模型称为古典概率模型（classical models of probability）,简称古典概型.向一个圆面内随机地投射一个点,如果该点落在圆内任意一点都是等可能的,你认为这是古典概型吗?为什么？3因为试验的所有可能结果是圆面内所有的点,试验的所有可能结果数是无限的,虽然每一个试验结果出现的“可能性相同”,但这个试验不满足古典概型的第一个条件.如下图,某同学随机地向一靶心进行射击,这一试验的结果只有有限个：命中 10 环、命中 9 环……命中 5 环和不中环.你认为这是古典概型吗？为什么？不是古典概型,因为试验的所有可能结果只有 7 个,而命中 10 环、命中 9 环……命中 5环和不中环的出现不是等可能的,即不满足古典概型的第二个条件.（5）古典概型,随机事件的概率计算对于实验一中,出现正面朝上的概率与反面朝上的概率相等,即P（“正面朝上”）=P （“ 反面朝上”）由概率的加法公式,得P（“正面朝上”）+P （“ 反面朝上”）=P（必然事件）=1.因此P（“正面朝上”）=P （“ 反面朝上”）= .21即 P（“出现正面朝上”)= .基 本 事 件 的 总 数 数所 包 含 的 基 本 事 件 的 个出 现 正 面 朝 上 ""试验二中,出现各个点的概率相等,即P（“1 点”）=P （“2 点”）=P（“3 点”）=P （“4 点”）=P（“5 点”）=P（“6 点”）.反复利用概率的加法公式,我们有 P（“1 点”）+P（“2 点”）+P （“3 点”）+P （“4 点”）+P（“5 点”）+P（“6 点”）=P（必然事件）=1.所以 P（“1 点”）=P （“2 点”）=P（“3 点”）=P （“4 点 ”）=P（“5 点”）=P（“6 点”）=.61进一步地,利用加法公式还可以计算这个试验中任何一个事件的概率,例如,P（“出现偶数点”）=P （ “2 点”）+P（“4 点”）+P （“6 点”）= + + = = .61321即 P（“出现偶数点”）= .基 本 事 件 的 总 数 数所 包 含 的 基 本 事 件 的 个出 现 偶 数 点 ""634因此根据上述两则模拟试验,可以概括总结出,古典概型计算任何事件的概率计算公式为：P（A）= .基 本 事 件 的 总 数 数所 包 含 的 基 本 事 件 的 个在使用古典概型的概率公式时,应该注意：①要判断该概率模型是不是古典概型；②要找出随机事件 A 包含的基本事件的个数和试验中基本事件的总数.下面我们看它们的应用.（三）应用示例思路 1例 1 从字母 a,b,c,d 中任意取出两个不同字母的试验中,有哪些基本事件？活动：师生交流或讨论,我们可以按照字典排序的顺序,把所有可能的结果都列出来.解：基本事件共有 6 个:A={a,b},B={a,c},C={a,d},D={b,c},E={b,d},F={c,d}.点评：一般用列举法列出所有基本事件的结果,画树状图是列举法的基本方法.分布完成的结果(两步以上)可以用树状图进行列举.变式训练用不同的颜色给下图中的 3 个矩形随机地涂色,每个矩形只涂一种颜色,求:(1)3 个矩形颜色都相同的概率；(2)3 个矩形颜色都不同的概率.分析：本题中基本事件比较多,为了更清楚地枚举出所有的基本事件,可以画图枚举如下：（树形图）解：基本事件共有 27 个.(1)记事件 A=“3 个矩形涂同一种颜色 ”,由上图可以知道事件 A 包含的基本事件有 1×3=3 个,故 P(A)= .91273(2)记事件 B=“3 个矩形颜色都不同”,由上图可以知道事件 B 包含的基本事件有 2×3=6 个,故P(B)= .6答：3 个矩形颜色都相同的概率为 ；3 个矩形颜色都不同的概率为 .9192例 2 单选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.假设考生不会做,他随机地选择一5个答案,问他答对的概率是多少？活动：学生阅读题目,搜集信息,交流讨论,教师引导,解决这个问题的关键,即讨论这个问题什么情况下可以看成古典概型.如果学生掌握或者掌握了部分考查内容 ,这都不满足古典概型的第 2 个条件——等可能性,因此,只有在假定学生不会做,随机地选择了一个答案的情况下,才可以化为古典概型.解：这是一个古典概型,因为试验的可能结果只有 4 个：选择 A、选择 B、选择 C、选择 D,即基本事件共有 4 个,考生随机地选择一个答案是选择 A,B,C,D 的可能性是相等的.从而由古典概型的概率计算公式得：P（“答对”）= =0.25.41"基 本 事 件 的 总 数 数所 包 含 的 基 本 事 件 的 个答 对点评：古典概型解题步骤:（1）阅读题目,搜集信息；（2）判断是否是等可能事件,并用字母表示事件；（3）求出基本事件总数 n 和事件 A 所包含的结果数 m；（4）用公式 P(A)= 求出概率并下结论.m变式训练1.两枚均匀硬币,求出现两个正面的概率.解：样本空间：{甲正乙正,甲正乙反 ,甲反乙正,甲反乙反}.这里四个基本事件是等可能发生的,故属古典概型.n=4,m=1,P= .412.一次投掷两颗骰子,求出现的点数之和为奇数的概率.解法一:设表示“ 出现点数之和为奇数”,用(i,j)记“第一颗骰子出现 i 点,第二颗骰子出现 j 点”,i,j=1,2,…6.显然出现的 36 个基本事件组成等概样本空间 ,其中 A包含的基本事件个数为 k=3×3+3×3=18,故 P(A)= .21解法二:若把一次试验的所有可能结果取为：（奇 ,奇）,（奇,偶）,（偶,奇）,（偶,偶）,则它们也组成等概率样本空间.基本事件总数 n=4,A 包含的基本事件个数 k=2,故 P(A)= .21解法三:若把一次试验的所有可能结果取为： {点数和为奇数},{点数和为偶数},也组成等概率样本空间,基本事件总数 n=2,A 所含基本事件数为 1,故 P(A)= .21注：找出的基本事件组构成的样本空间,必须是等概率的.解法 2 中倘若解为：（两个奇）,（一奇一偶）,（两个偶）当作基本事件组成样本空间,则得出 P(A)= ,错的原因就是它不3是等概率的.例如 P（两个奇）= ,而 P（一奇一偶）= .本例又告诉我们,同一问题可取不411同的样本空间解答.例 3 同时掷两个骰子,计算：(1)一共有多少种不同的结果?6(2)其中向上的点数之和是 5 的结果有多少种?(3)向上的点数之和是 5 的概率是多少?解：(1)掷一个骰子的结果有 6 种.我们把两个骰子标上记号 1,2 以便区分,由于 1 号骰子的每一个结果都可与 2 号骰子的任意一个结果配对,组。