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第6讲 随机事件的概率
复习要点 1.了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性,了解概率的意义,了解
频率与概率的区别.2.了解两个互斥事件的概率加法公式.
一 样本空间和随机事件
1.样本点和有限样本空间
(1)样本点:随机试验E的每个可能的基本结果称为样本点,常用ω表示.
全体样本点的集合称为试验E的样本空间,常用Ω表示.
(2)有限样本空间:如果一个随机试验有n个可能结果ω ,ω ,…,ω ,则称样本空间
1 2 n
Ω={ω,ω,…,ω}为有限样本空间.
1 2 n
2.随机事件
(1)定义:将样本空间Ω的子集称为随机事件,简称事件.
(2)表示:大写字母A,B,C,….
(3)随机事件的极端事件:必然事件、不可能事件.
二 事件的关系与运算
名称 定义 符号表示
若事件A发生,则事件B一定发生,
包含 B A
这时称事件B包含事件A(或称事件A
关系 (或 A B )
⊇
包含于事件B)
⊆
若B A,且 A B ,则称事件A与事
相等关系 A = B
件B相等
⊇ ⊇
若某事件发生 当且仅当事件 A 发生或
并事件 A ∪ B
事件 B 发生 ,则称此事件为事件A与
(和事件) (或 A + B )
事件B的并事件(或和事件)
若某事件发生当且仅当 事件 A 发生且
交事件 A ∩ B
事件 B 发生 ,则称此事件为事件A与
(积事件) (或AB)
事件B的交事件(或积事件)
互斥 若A∩B为不可能事件,则事件A与
A∩B=∅
事件 事件B互斥
若A∩B为不可能事件,A∪B为必然
对立 A∩B=∅
事件,则称事件A与事件B互为对立
事件 且A∪B=Ω
事件
三 频率与概率
1.频率的稳定性
一般地,随着试验次数n的增大,频率偏离概率的幅度会缩小,即事件 A发生的频率
f(A)会逐渐稳定于事件A发生的概率P(A),我们称频率的这个性质为频率的稳定性.
n
2.频率稳定性的作用:可以用频率f(A)估计概率P(A).
n常/用/结/论
1.为方便统一处理,将必然事件和不可能事件作为随机事件的两个极端情形.
2.当随机事件A,B互斥时,不一定对立;当随机事件A,B对立时,一定互斥.即
两事件互斥是对立的必要不充分条件.
3.随机事件A发生的频率是随机的,而概率是客观存在的确定的常数,但在大量随机
试验中,事件A发生的频率逐渐稳定于事件A发生的概率.
1.判断下列结论是否正确.
(1)必然事件一定发生.(√)
(2)在大量的重复试验中,概率是频率的稳定值.(√)
(3)若A∪B是必然事件,则A与B是对立事件.()
(4)两个事件的和事件是指两个事件同时发生.()
2.一个射手进行射击,记事件A =“脱靶”,A =“中靶”,A =“中靶环数大于
1 2 3
4”,则在上述事件中,互斥而不对立的事件是( )
A.A 与A
1 2
B.A 与A
1 3
C.A 与A
2 3
D.以上都不对
解析:射手进行射击时,事件A =“脱靶”,A =“中靶”,A =“中靶环数大于
1 2 3
4”,事件A 与A 不可能同时发生,并且必有一个发生,即事件 A 与A 互斥且对立,A不
1 2 1 2
正确;事件A 与A 不可能同时发生,但可以同时不发生,即事件A 与A 互斥而不对立,B
1 3 1 3
正确;事件A 与A 可以同时发生,即事件A 与A 不互斥不对立,C不正确,显然D不正
2 3 2 3
确.
答案:B
3.(2024·河北邢台第二中学期末)如图所示,A,B,C表示3个开关,若在某段时间内,
它们正常工作的概率分别为0.9,0.8,0.8,则该系统的可靠性(3个开关只要一个开关正常工
作即可靠)为( )
A.0.504 B.0.994
C.0.996 D.0.964
解析:由题意知,所求概率为1-(1-0.9)×(1-0.8)×(1-0.8)=1-0.004=0.996.故选
C.
答案:C
4.一只袋子中装有7个红球,3个绿球,从中无放回地任意抽取两次,每次只取一个
球,若取得两个红球的概率为,取得两个绿球的概率为,则取得两个同颜色的球的概率为
________,至少取得一个红球的概率为________.解析:由于“取得两个红球”与“取得两个绿球”是互斥事件,则要取得两个同颜色
的球,只需两个互斥事件中有一个事件发生即可,因而取得两个同颜色的球的概率P=+
=.记事件A为“至少取得一个红球”,事件B为“取得两个绿球”,事件A与事件B是对
立事件,则至少取得一个红球的概率P(A)=1-P(B)=1-=.
答案:
题型 有限样本空间与随机事件
典例1(1)同时掷两颗骰子一次,
①“点数之和是13”是什么事件?其概率是多少?
②“点数之和在2~13范围之内”是什么事件?其概率是多少?
③“点数之和是7”是什么事件?其概率是多少?
(2)从含有两件正品a ,a 和一件次品b 的3件产品中每次任取1件,每次取出后不放
1 2 1
回,连续取两次.
①写出这个试验的样本空间.
每个样本点可用有序数对表示.
②下列随机事件由哪些样本点构成:
事件A:取出的两件产品都是正品;事件B:取出的两件产品恰有1件次品.
解:(1)由题意知,样本空间中有 36 个样本点 .
6×6
①由于点数最大是6,和最大是12,点数之和不可能是13,因此此事件不包含任何样
本点,是不可能事件,其概率为0.
②由于点数之和最小是2,最大是12,在2~13范围之内,此事件包含所有样本点,
它是必然事件,其概率为1.
③由②知,和是7是有可能的,此事件是随机事件,事件“点数之和是7”包含的样本
点有(1,6),(2,5),(3,4),(4,3),(5,2),(6,1),共6个,因此其概率为P==.
(2)①该试验的样本空间Ω={(a ,a),(a ,b),(a ,a),(a ,b),(b ,a),(b ,
1 2 1 1 2 1 2 1 1 1 1
a)}.
2
②事件A={(a,a),(a,a)},包含2个样本点.
1 2 2 1
事件B={(a,b),(b,a),(a,b),(b,a)},包含4个样本点.
1 1 1 1 2 1 1 2
解决这类问题的方法是弄清随机试验的意义和每个事件的含义,判断一个事件是必然
事件、不可能事件、随机事件的依据是在一定的条件下,所要求的结果是否一定出现、不
可能出现或可能出现、可能不出现.\s\up7( )
对点练1(1)一个口袋内装有5个白球和3个黑球,从中任意取出一个球,
①“取出的球是红球”是什么事件?它的概率是多少?
②“取出的球是黑球”是什么事件?它的概率是多少?
③“取出的球是白球或黑球”是什么事件?它的概率是多少?
(2)做抛掷两颗骰子的试验,用(x,y)表示结果,其中x表示第一颗骰子出现的点数,y表示第二颗骰子出现的点数,写出:
①试验的样本空间;
②事件“点数之和大于8”包含的样本点;
③事件“点数相等”包含的样本点;
④事件“点数之和大于10”包含的样本点.
解:(1)①由于口袋内装有黑、白两种颜色的球,故“取出的球是红球”是不可能事件,
其概率为0.
②由已知,从口袋内取出一个球,可能是白球,也可能是黑球,故“取出的球是黑
球”是随机事件,它的概率是.
③由于口袋内装的是黑、白两种颜色的球,故取出一个球不是黑球,就是白球,因此
“取出的球是白球或黑球”是必然事件,它的概率为1.
(2)①这个试验的样本空间为 Ω={(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,1),
(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6),(4,1),(4,2),
(4,3),(4,4),(4,5),(4,6),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6),(6,1),(6,2),(6,3),
(6,4),(6,5),(6,6)}.
②事件“点数之和大于8”包含以下10个样本点:(3,6),(4,5),(4,6),(5,4),(5,5),
(5,6),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6),
③事件“点数相等”包含以下6个样本点:(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(5,5),(6,6).
④事件“点数之和大于10”包含以下3个样本点:(5,6),(6,5),(6,6).
题型 随机事件间的关系
典例2(1)(多选)对空中飞行的飞机连续射击两次,每次发射一枚炮弹,设事件A={两
弹都击中飞机},事件B={两弹都没击中飞机},事件C={恰有一弹击中飞机},事件D=
{至少有一弹击中飞机},则
分两类
下列关系正确的是( )
A.A∩D=∅ B.B∩D=∅
C.A∪C=D D.A∪B=B∪D
(2)(2024·广东梅州中学月考)“黑匣子”是飞机专用的电子记录设备之一,黑匣子有两
个,分别为驾驶舱语音记录器和飞行数据记录器.某兴趣小组对黑匣子内部构造进行相关
课题研究,记事件A为“只研究驾驶舱语音记录器”,事件B为“至少研究一个黑匣子”,
事件C为“至多研究一个黑匣子”,事件
分清“至多”“至少”所包含的情况至关重要.
D为“两个黑匣子都研究”.则( )
A.A与C是互斥事件
B.B与D是对立事件
C.B与C是对立事件
D.C与D是互斥事件
解析:(1)“恰有一弹击中飞机”指第一枚击中、第二枚没击中或第一枚没击中、第二枚击中,“至少有一弹击中飞机”包含两种情况,一种是恰有一弹击中,另一种是两弹都
击中,故A∩D≠∅,B∩D=∅,A∪C=D,A∪B≠B∪D.故选BC.
(2)事件A为“只研究驾驶舱语音记录器”,事件B为“至少研究一个黑匣子”,包含
“研究驾驶舱语音记录器”或“研究飞行数据记录器”,或“研究驾驶舱语音记录器和研
究飞行数据记录器”;事件C为“至多研究一个黑匣子”,包含“研究驾驶舱语音记录
器”或“研究飞行数据记录器”,或两个黑匣子都不研究;事件D为“两个黑匣子都研
究”,即“研究驾驶舱语音记录器和研究飞行数据记录器”.所以对于 A,事件A与事件
C不是互斥事件,故A不正确;对于B,事件B与事件D不是对立事件,故B不正确;对
于C,事件B与事件C不是对立事件,故C不正确;对于D,事件C和事件D不能同时发
生,故C与D是互斥事件,故D正确.故选D.
1.准确把握互斥事件与对立事件
(1)互斥事件是不可能同时发生的事件,但可同时不发生.
(2)对立事件是特殊的互斥事件,特殊在对立的两个事件不可能都不发生,即有且仅有
一个发生.
2.判别互斥、对立事件的方法
判别互斥、对立事件一般用定义判断,不可能同时发生的两个事件为互斥事件;两个
事件,若有且仅有一个发生,则这两个事件为对立事件,对立事件一定是互斥事件.
对点练2(1)在一次随机试验中,彼此互斥的事件 A,B,C,D发生的概率分别是
0.2,0.2,0.3,0.3,则下列说法正确的是( )
A.A∪B与C是互斥事件,也是对立事件
B.B∪C与D是互斥事件,也是对立事件
C.A∪C与B∪D是互斥事件,但不是对立事件
D.A与B∪C∪D是互斥事件,也是对立事件
(2)从6件正品与3件次品中任取3件,观察正品件数与次品件数,判断下列每对事件
是不是互斥事件;如果是,再判断它们是不是对立事件.
①“恰好有1件次品”和“恰好有2件次品”;
②“至少有1件次品”和“全是次品”.
(1)解析:对于A,A∪B与C是互斥事件,但不对立,因为P(A∪B)+P(C)=0.7≠1,故
A错误;对于B,B∪C与D是互斥事件,但不对立,因为P(B∪C)+P(D)=0.8≠1,故B错
误;对于C,A∪C与B∪D是互斥事件,也是对立事件,因为P(A∪C)+P(B∪D)=1,故
C错误;对于D,A与B∪C∪D是互斥事件,也是对立事件,因为 P(A)+P(B∪C∪D)=
1,故D正确.
答案:D
(2)解:从6件正品与3件次品中任取3件,共有4种情况:全是正品;2件正品1件次
品;1件正品2件次品;全是次品.
①“恰好有1件次品”即“2件正品1件次品”;“恰好有2件次品”即“1件正品2
件次品”,它们是互斥事件但不是对立事件.
②“至少有1件次品”包括“2件正品1件次品”“1件正品2件次品”“全是次品”3种情况,它与“全是次品”既不是互斥事件也不是对立事件.
题型 概率的基本性质
典例3(2024·辽宁大连高二期末)设A,B是两个事件,以下说法正确的是( )
A.若P(A)+P(B)=1,则事件A与事件B对立
B.若P(A)+P(B)=1,则事件A与事件B互斥
C.若P(A∪B)=P(A)+P(B),则事件A与事件B互斥
D.若P(A∩B)=P(A)P(B),则事件A与事件B相互独立
解析:对于A,B,例如抛掷一枚质地均匀的骰子,记事件A为“出现偶数点”,事
件B为“出现1点或2点或3点”,则P(A)=0.5, P ( B ) = 0.5 , P ( A ) + P ( B ) = 1 ,但事件 A ,
B 既不互斥也不对立 ,故A,
通过举反例理解二者关系.
B错误;对于C, 在不同的试验下,即使 P ( A ∪ B ) = P ( A ) + P ( B ) ,也不能说明事件 A 与
事件 B 一定互斥 ,故C错误;根据相互独立事件
注意问题分析的切入点:不同的试验下.
的定义可知,若P(A∩B)=P(A)P(B),则事件A与事件B相互独立,故D正确.故选
D.
求复杂的互斥事件的概率的两种方法
(1)直接求解法,将所求事件的概率分解为一些彼此互斥的事件的概率的和,运用互斥
事件的概率求和公式计算.
(2)间接求解法,先求此事件的对立事件的概率,再用公式P(A)=1-P(),即运用逆向
思维(正难则反),特别是“至多”“至少”型题目,用间接求解法就显得较简便.\s\up7( )
对点练3(1)某工厂生产了一批雪车,这批产品按质量分为一等品,二等品,三等品.
从这批雪车中随机抽取一台雪车检测,已知抽到不是三等品的概率为 0.93,抽到一等品或
三等品的概率为0.85,则抽到一等品的概率为________.
(2)某商场有奖销售中,购满100元商品得1张奖券,多购多得.1 000张奖券为一个开
奖单位,设特等奖1个,一等奖10个,二等奖50个.设1张奖券中特等奖、一等奖、二
等奖的事件分别为A,B,C,求:
①1张奖券的中奖概率;
②1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率.
(1)解析:设抽到一等品、二等品、三等品的事件分别为A,B,C,则
解得所以抽到一等品的概率为0.78.
答案:0.78
(2)解:①设“1张奖券中奖”为事件M,则M=A∪B∪C.
∵A,B,C两两互斥,∴P(M)=P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C)==.
故1张奖券中奖的概率为.
②设“1张奖券不中特等奖且不中一等奖”为事件N,则事件N与事件“1张奖券中特等奖或中一等奖”为对立事件,
∴P(N)=1-P(A∪B)=1-[P(A)+P(B)]=1-=.
故1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率为.
题型 随机事件的频率与概率
典例4(2017·全国Ⅲ卷,文)某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成
本每瓶4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.
根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关.如果最高气温不低于
25,需求量为500瓶;如果最高气温位于区间[20,25),需求量为300瓶;如果最高气温低
于20,需求量为 200瓶.为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气
温数据,得下面的频数分布表:
最高
[10,15) [15,20) [20,25) [25,30) [30,35) [35,40]
气温
天数 2 16 36 25 7 4
以最高气温位于各区间的频率估计最高气温位于该区间的概率.
(1)求六月份这种酸奶一天的需求量 不超过 300 瓶的概率 ;由频数分布表直接计算频率,
再用频率估计概率.
(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y(单位:元),当六月份这种酸奶一天的进货
量为450瓶时,写出Y的所有可能值,并估计Y大于零的概率.
解:(1)当最高气温低于25 ℃时,这种酸奶一天的需求量不超过300瓶.由表格数据知,
最高气温低于25 ℃的频率为=0.6,所以这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率为0.6.
(2)当这种酸奶 一天的进货量为 450 瓶时 ,
这一天的利润取决于需求量,而需求量与当天最高气温有关,因此按当天最高气温分
段研究.
若当天最高气温不低于25 ℃,则Y=6×450-4×450=900;
若当天最高气温位于区间[20,25),则Y=6×300+2×(450-300)-4×450=300;
若当天最高气温低于20 ℃,则Y=6×200+2×(450-200)-4×450=-100,
所以Y的所有可能值为900,300,-100.
当最高气温不低于20 ℃时,Y大于零,由表格数据知,最高气温不低于20 ℃的频率
为=0.8,因此估计Y大于零的概率为0.8.
随机事件的频率与概率的解题策略
(1)随机事件的频率与概率有着一定的联系,在统计学中,可通过计算事件发生的频率
去估算事件发生的概率,因此,利用频率估计概率也成为近几年高考的命题热点.
(2)补全或列出频率分布表,可直接依据已知条件,逐一计算,写出频率.
(3)由频率估计概率,可以根据频率与概率的关系,由频率直接估计概率.
对点练4某险种的基本保费为a(单位:元),继续购买该险种的投保人称为续保人,续
保人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下:
上年度 0 1 2 3 4 ≥5出险次数
保费 0.85a a 1.25a 1.5a 1.75a 2a
随机调查了该险种的200名续保人在一年内的出险情况,得到如下统计表:
出险次数 0 1 2 3 4 ≥5
频数 60 50 30 30 20 10
(1)记A为事件:“一续保人本年度的保费不高于基本保费”,求P(A)的估计值;
(2)记B为事件:“一续保人本年度的保费高于基本保费但不高于基本保费的160%”,
求P(B)的估计值;
(3)求续保人本年度平均保费的估计值.
解:(1)事件A发生当且仅当一年内出险次数小于2.由所给数据知,一年内出险次数小
于2的频率为=0.55,故P(A)的估计值为0.55.
(2)事件B发生当且仅当一年内出险次数大于1且小于4.由所给数据知,一年内出险次
数大于1且小于4的频率为=0.3,故P(B)的估计值为0.3.
(3)由所给数据得
保费 0.85a a 1.25a 1.5a 1.75a 2a
频率 0.30 0.25 0.15 0.15 0.10 0.05
调查的 200 名续保人的平均保费为 0.85a×0.30+a×0.25+1.25a×0.15+1.5a×0.15+
1.75a×0.10+2a×0.05=1.192 5a.因此,续保人本年度平均保费的估计值为1.192 5a.