文档内容
10.1 随机事件与概率
10.1.1 有限样本空间与随机事件
10.1.2 事件的关系和运算
考点 学习目标 核心素养
随机试验 理解随机试验的概念及特点 数学抽象
理解样本点和样本空间,会求所给试验的
样本空间 数学抽象
样本点和样本空间
理解随机事件、必然事件、不可能事件的
随机事件 概念, 数学抽象
并会判断某一事件的性质
数学抽象、
事件的关系和运算 理解事件5种关系并会判断
逻辑推理
问题导学
预习教材P226-P232的内容,思考以下问题:
1.随机试验的概念是什么?它有哪些特点?
2.样本点和样本空间的概念是什么?
3.事件的分类有哪些?
4.事件的关系有哪些?
1.随机试验
(1)定义:把对随机现象的实现和对它的观察称为随机试验.
(2)特点: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.
2.样本点和样本空间
(1)定义:我们把随机试验E的每个可能的基本结果称为样本点,全体样本点的集合称
为试验E的样本空间.
(2)表示:一般地,我们用Ω表示样本空间,用ω表示样本点.如果一个随机试验有n个可能结果ω,ω,…,ω,则称样本空间Ω={ω,ω,…,ω}为有限样本空间.
1 2 n 1 2 n
3.事件的分类
(1)随机事件:①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.
②随机事件一般用大写字母A,B,C,…表示.
③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.
(2)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.
(3)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.
■名师点拨
必然事件和不可能事件不具有随机性,它是随机事件的两个极端情况.
4.事件的关系或运算的含义及符号表示
事件的关系或运算 含义 符号表示
包含 A发生导致B发生 A B
并事件(和事件) A与B至少一个发生 A∪B或A+B
⊆
交事件(积事件) A与B同时发生 A∩B或AB
互斥(互不相容) A与B不能同时发生 A∩B=∅
互为对立 A与B有且仅有一个发生 A∩B=∅,A∪B=Ω
■名师点拨
(1)如果事件B包含事件A,事件A也包含事件B,即B A 且A B,则称事件A与事
件B相等,记作A=B.
⊇ ⊇
(2)类似地,可以定义多个事件的和事件以及积事件.例如,对于三个事件A,B,C,
A∪B∪C(或A+B+C)发生当且仅当A,B,C中至少一个发生,A∩B∩C(或ABC)发生当且
仅当A,B,C同时发生.
判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)必然事件一定发生.( )
(2)不可能事件一定不发生.( )
(3)互斥事件一定对立.( )
(4)对立事件一定互斥.( )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)√
下列事件:
①长度为3,4,5的三条线段可以构成一个直角三角形;
②经过有信号灯的路口,遇上红灯;
③下周六是晴天.其中是随机事件的是( )
A.①② B.②③
C.①③ D.②
解析:选B.①为必然事件;②③为随机事件.
“李晓同学一次掷出3枚骰子,3枚全是6点”的事件是( )
A.不可能事件 B.必然事件
C.可能性较大的随机事件 D.可能性较小的随机事件
解析:选D.掷出的3枚骰子全是6点,可能发生,但发生的可能性较小.
一批产品共有100件,其中5件是次品,95件是合格品.从这批产品中任意抽取5
件,现给出以下四个事件:
事件A:“恰有一件次品”;
事件B:“至少有两件次品”;
事件C:“至少有一件次品”;
事件D:“至多有一件次品”.
并给出以下结论:
①A∪B=C;②D∪B是必然事件;③A∪B=B;④A∪D=C.
其中正确的序号是( )
A.①② B.③④
C.①③ D.②③
解析:选A.A∪B表示的事件为至少有一件次品,即事件C,所以①正确,③不正确;
D∪B表示的事件为至少有两件次品或至多有一件次品,包括了所有情况,所以②正确;
A∪D表示的事件为至多有一件次品,即事件D,所以④不正确.
事件类型的判断
指出下列事件是必然事件、不可能事件还是随机事件.
(1)中国体操运动员将在下届奥运会上获得全能冠军.
(2)出租车司机小李驾车通过几个十字路口都将遇到绿灯.
(3)若x∈R,则x2+1≥1.
(4)抛一枚骰子两次,朝上面的数字之和小于2.
【解】 由题意知(1)(2)中事件可能发生,也可能不发生,所以是随机事件;(3)中事件
一定会发生,是必然事件;由于骰子朝上面的数字最小是 1,两次朝上面的数字之和最小
是2,不可能小于2,所以(4)中事件不可能发生,是不可能事件.
判断事件类型的思路
要判定事件是何种事件,首先要看清条件,因为三种事件都是相对于一定条件而言的,第二步再看它是一定发生,还是不一定发生,还是一定不发生,一定发生的是必然事件,
不一定发生的是随机事件,一定不发生的是不可能事件.
1.下面的事件:①在标准大气压下,水加热到80℃时会沸腾;②a,b∈R,则ab=
ba;③一枚硬币连掷两次,两次都出现正面向上.其中是不可能事件的为( )
A.② B.①
C.①② D.③
解析:选B.②是必然事件,③是随机事件.
2.给出下列四个命题:①“三个球全部放入两个盒子,其中必有一个盒子有一个以上
的球”是必然事件;②当“x为某一实数时可使x2<0”是不可能事件;③“2025年的国庆
节是晴天”是必然事件;④“从100个灯泡(有10个是次品)中取出5个,5个都是次品”
是随机事件.其中正确命题的个数是( )
A.4 B.3
C.2 D.1
解析:选B.“2025年的国庆节是晴天”是随机事件,故命题③错误,命题①②④正确.
故选B.
样本点与样本空间
同时转动如图所示的两个转盘,记转盘①得到的数为x,转盘②得到的数为
y,结果为(x,y).
(1)写出这个试验的样本空间;
(2)求这个试验的样本点的总数;
(3)“x+y=5”这一事件包含哪几个样本点?“x<3且y>1”呢?
(4)“xy=4”这一事件包含哪几个样本点?“x=y”呢?
【解】 (1)Ω={(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),
(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4)}.
(2)样本点的总数为16.
(3)“x+y=5”包含以下4个样本点:(1,4),(2,3),(3,2),(1,4);“x<3且y>1”
包含以下6个样本点:(1,2),(1,3),(1,4),(2,2),(2,3),(2,4).
(4)“xy=4”包含以下3个样本点:(1,4),(2,2),(4,1);“x=y”包含以下4个样
本点:(1,1),(2,2),(3,3),(4,4).
确定样本空间的方法(1)必须明确事件发生的条件;
(2)根据题意,按一定的次序列出问题的答案.特别要注意结果出现的机会是均等的,
按规律去写,要做到既不重复也不遗漏.
甲、乙两人做出拳游戏(锤、剪、布).
(1)写出样本空间;
(2)用集合表示事件“甲赢”;
(3)用集合表示事件“平局”.
解:(1)Ω={(锤,剪),(锤,布),(锤,锤),(剪,锤),(剪,剪),(剪,布),(布,
锤),(布,剪),(布,布)}.
(2)记“甲赢”为事件A,则A={(锤,剪),(剪,布),(布,锤)}.
(3)记“平局”为事件B,则B={(锤,锤),(剪,剪),(布,布)}.
事件的运算
盒子里有6个红球,4个白球,现从中任取3个球,设事件A={3个球中有1
个红球2个白球},事件B={3个球中有2个红球1个白球},事件C={3个球中至少有1
个红球},事件D={3个球中既有红球又有白球}.
求:(1)事件D与A、B是什么样的运算关系?
(2)事件C与A的交事件是什么事件?
【解】 (1)对于事件D,可能的结果为1个红球,2个白球或2个红球,1个白球,故
D=A∪B.
(2)对于事件C,可能的结果为1个红球,2个白球或2个红球,1个白球或3个均为红
球,故C∩A=A.
[变条件、变问法]在本例中,设事件E={3个红球},事件F={3个球中至少有一个
白球},那么事件C与A、B、E是什么运算关系?C与F的交事件是什么?
解:由事件C包括的可能结果有1个红球2个白球,2个红球1个白球,3个红球三种
情况,故A C,B C,E C,所以C=A∪B∪C,而事件F包括的可能结果有1个白球2
个红球,2个白球1个红球,3个白球,所以C∩F={1个红球2个白球,2个红球1个白
⊆ ⊆ ⊆
球}=D.
(1)利用事件间运算的定义.列出同一条件下的试验所有可能出现的结果,分析并利用
这些结果进行事件间的运算.
(2)利用Venn图.借助集合间运算的思想,分析同一条件下的试验所有可能出现的结
果,把这些结果在图中列出,进行运算.
掷一枚骰子,下列事件:
A={出现奇数点},B={出现偶数点},C={点数小于3},D={点数不大于2},E={点数是3的倍数}.
求:(1)A∩B,BC;
(2)A∪B,B+C;
(3)D,AC.
解:(1)A∩B=∅,BC={出现2点}.
(2)A∪B={出现1,2,3,4,5或6点},
B+C={出现1,2,4或6点}.
(3)D={点数小于或等于2}={出现1或2点};
AC={出现1点}.
互斥事件与对立事件的判定
某小组有3名男生和2名女生,从中任选2名同学参加演讲比赛,判断下列每
对事件是不是互斥事件,如果是,再判别它们是不是对立事件.
(1)恰有1名男生与恰有2名男生;
(2)至少有1名男生与全是男生;
(3)至少有1名男生与全是女生;
(4)至少有1名男生与至少有1名女生.
【解】 判别两个事件是否互斥,就要考察它们是否能同时发生;判别两个互斥事件
是否对立,就要考察它们是否必有一个发生.
(1)因为“恰有1名男生”与“恰有2名男生”不可能同时发生,所以它们是互斥事件;
当恰有2名女生时它们都不发生,所以它们不是对立事件.
(2)因为恰有2名男生时“至少有1名男生”与“全是男生”同时发生,所以它们不是
互斥事件.
(3)因为“至少有1名男生”与“全是女生”不可能同时发生,所以它们互斥;由于它
们必有一个发生,所以它们是对立事件.
(4)由于选出的是1名男生1名女生时“至少有1名男生”与“至少有1名女生”同时
发生,所以它们不是互斥事件.
(1)包含关系、相等关系的判定
①事件的包含关系与集合的包含关系相似;
②两事件相等的实质为相同事件,即同时发生或同时不发生.
(2)判断事件是否互斥的两个步骤
第一步,确定每个事件包含的结果;
第二步,确定是否有一个结果发生会意味着两个事件都发生,若是,则两个事件不互
斥,否则就是互斥的.
(3)判断事件是否对立的两个步骤
第一步,判断是互斥事件;第二步,确定两个事件必然有一个发生,否则只有互斥,但不对立.
判断下列给出的每对事件,是否为互斥事件,是否为对立事件,并说
明理由.
从40张扑克牌(红桃、黑桃、方块、梅花点数从1~10各10张)中,任取1张.
(1)“抽出红桃”与“抽出黑桃”;
(2)“抽出红色牌”与“抽出黑色牌”;
(3)“抽出的牌点数为5的倍数”与“抽出的牌点数大于9”.
解:(1)是互斥事件,不是对立事件.
理由是从40张扑克牌中任意抽取1张,“抽出红桃”和“抽出黑桃”是不可能同时发
生的,所以是互斥事件.同时,不能保证其中必有一个发生,这是由于还可能抽出“方
块”或者“梅花”,因此,二者不是对立事件.
(2)既是互斥事件,又是对立事件.
理由是从40张扑克牌中,任意抽取1张,“抽出红色牌”与“抽出黑色牌”两个事件
不可能同时发生,且其中必有一个发生,所以它们既是互斥事件,又是对立事件.
(3)不是互斥事件,也不是对立事件.
理由是从40张扑克牌中任意抽取1张,“抽出的牌点数为5的倍数”与“抽出的牌点
数大于9”这两个事件可能同时发生,如抽得点数为10,因此,二者不是互斥事件,当然
也不可能是对立事件.
1.下列事件:
①如果a>b,那么a-b>0;
②任取一实数a(a>0且a≠1),函数y=log x是增函数;
a
③某人射击一次,命中靶心;
④从盛有一红、二白共三个球的袋子中,摸出一球观察结果是黄球.
其中是随机事件的为( )
A.①② B.③④
C.①④ D.②③
解析:选D.①是必然事件;②中a>1时,y=log x单调递增,00,且a≠1)在定义域上是增函数;
③实数的绝对值不小于0;
④在标准大气压下,水在1 ℃结冰;
⑤若a,b∈R,则ab=ba.
其中必然事件是________;不可能事件是________;随机事件是________.
解析:由必然事件、不可能事件、随机事件的定义即可得到答案.
答案:③⑤ ④ ①②
7.做掷红、蓝两枚骰子的试验,用(x,y)表示结果,其中x表示红色骰子出现的点数,
y表示蓝色骰子出现的点数,则这个试验不同的结果数有________种.
解析:将这个试验的所有结果一一列举出来为
(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).共有36种.
答案:36
8.从1,2,3,4,5中随机取三个不同的数,则其和为奇数这一事件包含的样本点个
数为________.
解析:从1,2,3,4,5中随机取三个不同的数有(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),
(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5)共10种情
况,其中(1,2,4),(1,3,5),(2,3,4),(2,4,5)中三个数字之和为奇数.
答案:4
9.做试验“从0,1,2这3个数字中,不放回地取两次,每次取一个数字,构成有序数对(x,y),x为第1次取到的数字,y为第2次取到的数字”.
(1)写出这个试验的样本空间;
(2)求这个试验样本点的总数;
(3)用集合表示“第1次取出的数字是2”这一事件.
解:(1)这个试验的样本空间Ω={(0,1),(0,2),(1,0),(1,2),(2,0),(2,1)}.
(2)易知这个试验的基本事件的总数是6.
(3)记“第1次取出的数字是2”这一事件为A,则A={(2,0),(2,1)}.
10.某县城有甲、乙两种报纸供居民订阅,记事件A为“只订甲报”,事件B为“至
少订一种报”,事件C为“至多订一种报”,事件D为“不订甲报”,事件E为“一种报
也不订”.判断下列事件是否是互斥事件;如果是,判断它们是否是对立事件:
(1)A与C;(2)B与E;(3)B与D;(4)B与C;(5)C与E.
解:(1)由于事件C“至多订一种报纸”中包括“只订甲报”,即事件A与事件C有可
能同时发生,故A与C不是互斥事件.
(2)事件B“至少订一种报纸”与事件E“一种报纸也不订”是不可能同时发生的,故
事件B与E是互斥事件;由于事件B发生会导致事件E一定不发生,且事件E发生会导致
事件B一定不发生,故B与E也是对立事件.
(3)事件B“至少订一种报纸”中包括“只订乙报”,即有可能“不订甲报”,也就是
说事件B和事件D有可能同时发生,故B与D不是互斥事件.
(4)事件B“至少订一种报纸”中包括“只订甲报”“只订乙报”“订甲、乙两种报”.
事件C“至多订一种报纸”中包括“一种报纸也不订”“只订甲报”“只订乙报”.由于
这两个事件可能同时发生,故B与C不是互斥事件.
(5)由上述分析,事件E“一种报纸也不订”仅仅是事件C中的一种可能情况,事件C
与事件E可能同时发生,故C与E不是互斥事件.
[B 能力提升]
11.打靶3次,事件A表示“击中i发”,其中i=0,1,2,3.那么A=A∪A∪A 表
i 1 2 3
示( )
A.全部击中 B.至少击中1发
C.至少击中2发 D.以上均不正确
解析:选B.A∪A∪A 所表示的含义是A ,A ,A 这三个事件中至少有一个发生,即
1 2 3 1 2 3
可能击中1发、2发或3发,故选B.
12.已知100件产品中有5件次品,从这100件产品中任意取出3件,设E表示事件
“3件产品全不是次品”,F表示事件“3件产品全是次品”,G表示事件“3件产品中至
少有1件次品”,则下列结论正确的是( )
A.F与G互斥
B.E与G互斥但不对立
C.E,F,G任意两个事件均互斥D.E与G对立
解析:选D.由题意得事件E与事件F不可能同时发生,是互斥事件;
事件E与事件G不可能同时发生,是互斥事件;
当事件F发生时,事件G一定发生,所以事件F与事件G不是互斥事件.故A,C错.
事件E与事件G中必有一个发生,所以事件E与事件G对立,所以B错误,D正确.
13.已知集合A={-9,-7,-5,-3,-1,0,2,4,6,8},从集合A中任取不
相同的两个数作为点P的坐标,则事件“点P落在x轴上”包含的样本点共有( )
A.7个 B.8个
C.9个 D.10个
解析:选C.“点P落在x轴上”包含的样本点的特征是纵坐标为0,横坐标不为0,因
A中有9个非零数,故选C.
14.将一枚质地均匀且四个面上分别标有1,2,3,4的正四面体先后抛掷两次,其底
面落于桌面上,记第一次朝下面的数字为x,第二次朝下面的数字为y,用(x,y)表示一个
样本点.
(1)请写出所有的样本点;
(2)满足条件“为整数”这一事件包含哪几个样本点?
解:(1)先后抛掷两次正四面体的样本点:(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),
(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,
4),共16个样本点.
(2)用A表示满足条件“为整数”的事件,则A包含的样本点有:(1,1),(2,1),(2,
2),(3,1),(3,3),(4,1),(4,2),(4,4),共8个样本点.
[C 拓展探索]
15.设有一列北上的火车,已知停靠的站由南至北分别为S ,S ,…,S 站.若甲在
1 2 10
S 站买票,乙在S 站买票,设样本空间Ω表示火车所有可能停靠的站,令A表示甲可能到
3 6
达的站的集合,B表示乙可能到达的站的集合.
(1)写出该事件的样本空间Ω;
(2)用集合表示事件A、事件B;
(3)铁路局需为该列车准备多少种北上的车票?
解:(1)Ω={S,S,S,S,S,S,S,S,S,S };
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
(2)A={S,S,S,S,S,S,S };B={S,S,S,S };
4 5 6 7 8 9 10 7 8 9 10
(3)铁路局需要准备从S 站发车的车票共计9种,从S 站发车的车票共计8种,…,从
1 2
S 站发车的车票1种,合计共9+8+…+2+1=45(种).
9