知识导学
从随机事件发生的频率逐渐稳定到的常数可以刻画随机事件发生的可能性的大小,也就是可以估计这个事件发生的概率.这是频率和概率之间的关系.但是我们要注意:
1.这里的频率是指在同样条件下,大量重复实验时产生的频率,不能仅仅通过几次实验就断定随机事件发生的概率.
2.从数学角度来说,频率是统计学的范畴,统计与概率这两个学科是互为依托,相互作用的.概率这一概念是建立在频率这一统计量的稳定性基础之上的,而统计也离不开概率的理论支撑.相同条件下,一个事件发生的概率是一个常数,是由事件固有的属性决定的,但是如果用概率实验的方法,频率会随着样本空间的变化而变化,但随着样本的增加,频率会越来越集中于一个常数,这个数就是概率.所以用频率估计出来的概率通常是不精确的,要有误差.这就是所说的“实验概率稳定于理论概率而又不等于理论概率”.
在学习用频率估计概率这部分内容时,一方面要我们亲自动手,集体合作,这主要是针对一些比较简单的实验,比如说投币实验,投图钉实验以及像阅读与理解短文中的布丰投针实验等.另一方面也鼓励同学们采用模拟方法进行实验,特别是利用计算机或计算器进行模拟实验.我们知道,为了使用频率估计的概率尽可能地准确就需要进行大量的重复实验,这样的实验是极其费时费力的,所以应该积极使用现代信息技术,比如教科书就给出了用计算器产生随机数的例子.在我们掌握模拟实验时,重要的不是获得最终的结果,而是针对一个现实问题,提出一种切实可行的进行模拟实验的策略.
典型例题
例1.在一次大规模的统计中发现英文文献中字母E使用的频率在0.105附近,而字母J使用的频率大约为0.001.如果这次统计是可信的,那么下列说法可以吗?试说明理由.
(1)在英文文献中字母E出现的机会在10.5%左右,字母J出现的机会在0.1%左右;
(2)如果再去统计一篇约含200个字母的英文文献,那么字母E出现的频率一定会非常接近10.5%.
解: (1)可以这样说,当实验次数很大时,可以用频率估计机会的大小.
(2)不可以这样说,当实验次数不够大时,频率不一定非常接近大规模统计中发现的机会.
例2.小红的衣柜里有两件上衣,一件是长袖的,一件是短袖的;三条裙子,分别为黄色、红色、蓝色.她任意拿出一件上衣和一条裙子,正好是短袖上衣和红色裙子的机会是多大?
分析: 任意拿一件上衣,可能是长袖的或短袖的;任意拿一条裙子,可能是黄色的,可能是红色的,也可能是蓝色的.她任意拿出一件上衣和一条裙子,所有可能出现的结果如下:长,红;长,黄;长,蓝;短,红;短,黄;短,蓝.共六种结果.其中短袖上衣和红色裙子的情况只有一种,它的机会是.
答案: 17%.
例3.如图所示的转盘中,①、②、③、④、⑤、⑥是6个大小相同、颜色不同的区域.
(1)指针停在①区域的概率等于多少?这个数表示什么意思?
(2)指针停在不是①区域的概率等于多少?这个数表示什么意思?
(3)指针停在②、③、④区域的概率等于多少?这个数表示什么意思?
思维诊断:1.出现某事件的概率=该事件出现的件数除以所有机会均等事件的总数;
2.P(指针指向①区域,并不意味着转盘每转6次,指针有一次停在①区域,而是多次重复实验之后的一种平均意义.)
分析:所有机会相等的结果有6种,(1)指针停在①区域的只有1种;(2)指针不在①区域,也就是在②、③、④、⑤、⑥区域,共有5种;(3)指针在②、③、④区域的共有3种.
解答:(1);表示如果把转盘转动很多次,那么平均每6次,指针有1次停在①区域;(2);表示如果把转盘多次转动,那么平均每6次,指针有5次不在①区域;(3);表示如果把转盘多次转动,平均每2次,指针有1次停在②、③、④区域.
例4.用树形图分析抛掷三枚普通硬币,再现所有机会相等的结果有哪些?
思维诊断:1.画树形图实际上是进行列举;
2.画树形图时,要按以下的顺序,不重复,不遗漏.
思路分析:抛掷一枚硬币,只有两种结果;正面和反面;抛掷三枚硬币,不论是一枚一枚地抛掷,还是同时抛掷,都可以看做是:抛第一枚,再抛第二枚,然后抛第三枚.
解析:
习题精选
1.如下图,在两个正方形的中心各有一个可以自由转动的指针,请回答下列问题:
(1)在图甲中,随机地转动指针,指针指向直角△ABC的频率是多少?
(2)有人说图甲中的△ABC比图乙中的直角△DEF大,所以转动图甲时,指针指向直角△ABC的频率,要比转动图乙的指针时图乙的指针指向直角△DEF的频率大,你同意吗?
(3)如果将正方形的对角线分正方形所成的4个直角三角形中的三个涂黑,如图丙.有人说:在图丙中,指针不是指向黑色就是指向白色,所以指向白色三角形的频率为50%,你说对吗?
2.实验:估计将矿泉水瓶盖抛起落地时“正面朝上”的机会是多大,请用实验的方法进行检测.实验步骤:①确定实验方案;②进行实验,并记录实验结果;③制作统计表并绘出折线统计图;④对比理论估计与实验结果,简要说明差异的原因.
3.学生小华从一个装有6个小球(分别记为1号球(红)、2号球(红)、3号球(红)、4号球(白)、5号球(白)、6号球(黄),6个小球的形状和大小完全一样的盒子中任意摸出一球.(1)你认为小华摸出的球最可能是什么颜色?(2)摸到每种颜色的球的可能性是一样的吗?摸到哪种颜色的球的机会最小?
4.将由1到10的数字各写一张,洗匀后从中任抽一张,得到的是质数的概率是__________.
5.某电视台综艺节目接到热线电话3000个,现要从中抽出“幸运观众”10名,小华同学拨通了一次热线电话,那么他成为“幸运观众”的概率为__________.
6.某电视台的“开心大抽奖”节目,设置了发图所示的翻奖牌.
正面
反面
祝你开心 |
奖金5000元 |
万事如意 |
工作顺利 |
合家欢乐 |
鲜花一份 |
1000元 |
心想事成 |
礼品一份 |
每次抽奖翻开一个字母无奖品的概率是__________.
7.如下图所示,每个转盘被分成3个相等的扇形,甲、乙两个人利用它们做游戏,同时自由转动两个转盘,如果两个指针所停区域的颜色相同,则甲获胜;如果两个指针所停区域的颜色不相同,则乙获胜,你认为这个游戏公平吗?说明你的理由.
8.2003年7月4日中国福彩新玩法“5位数”隆重上市,中国电脑福利彩票采用传统型排列式游戏规则,又称5位数,一组5位数号码为一注,每一位号码都是从0~9中选取1个数字,每注金额为人民币2元.中奖当期的投注号码与当期播出的中奖号码对照.以中奖号码12345为例,按下列条件确定相应中奖资格领取相应奖金(各等奖不兼中兼得).
一等奖:单注投注号码与中奖号码的5个号码完全相同且排列顺序相同.如12345;
二等奖:单注投注号码中连续4位数与中奖号码相同位置的连续4位相同.如1234×,×2345;
三等奖:单注投号中连续3位数与中奖号码相同位置的连续3位相同.如123××,×234×,××345;
四等奖:投注号码中任意2位数与中奖号码相同位置的2位数对应相同.如12×××,1×3××,1××4,1×××5,×23××,×2×4×,×2××5,××34×,×××3×5,×××45;
试分别计算出买一注彩票分别中一等奖、二等奖、三等奖、四等奖的概率有多大?(如图)
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