专题5.3.1 样本空间与事件&专题5.3.2 事件之间的关系与运算
&5.3.3 古典概型
教学目标
1.理解随机试验、样本点、样本空间的定义,掌握随机事件、必然事件、不可能事
件的概念。
2.掌握事件的包含、并、交、互斥、对立等关系与运算,理解各关系的含义及符号
表示。
3.理解古典概型的特征(有限性、等可能性),掌握其概率计算公式,熟记概率的
基本性质并能运用。
教学重难点
重点:随机事件相关概念;事件的关系与运算;古典概型的判定及概率计算;概率基
本性质的应用。
难点:区分互斥事件与对立事件;古典概型中样本点个数的计数;概率基本性质的灵
活运用。
知识点01 有限样本空间与随机事件
1.随机试验
我们把对随机现象的实现和对它的观察称为随机试验,简称试验,常用字母
表示.
随机试验具有以下特点:
(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.试验的样本点和样本空间
项目
定义
字母表示
样本点
我们把随机试验
的每个可能的基本结果称为样本点
用
表示样本点
样本空间
全体样本点的集合称为试验
的样本空间
用
表示样本空间
有限样本空间
如果一个随机试验有
个可能结果
则称样本空间
为有限样本空间
3.三种事件的定义
随机事件
我们将样本空间
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.随机事件一般用大写字母
表示.在每次试验中,当且仅当
中
某个样本点出现时,称为事件
发生
必然事件
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
总会发生,我们称
为必然事件
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
【即学即练】
1.(多选)在试验:连续射击一个目标10 次,观察命中的次数中,事件
“至少命中6 次”,则下列
说法正确的是( )
A.样本空间中共有10 个样本点
B.事件
中有5 个样本点
C.样本点6 在事件
内
D.事件
中包含样本点11
【答案】BC
【详解】样本空间中共有11 个样本点,故A 错误;
事件
中有5 个样本点,包括样本点6,故BC 正确;
样本点中没有11,故D 错误.
故选:BC.
2.下列现象是必然现象的是( )
A.走到十字路口遇到红灯
B.冰水混合物的温度是
C.三角形的内角和为
D.一个射击运动员每次射击都命中
环
【答案】C
【详解】选项A,十字路口遇到红灯,这个事件可能发生也可能不发生,为随机现象;
选项B,标准大气压下,冰水混合物的温度是
,事件冰水混合物的温度是
不是必然现象;
选项C,三角形的内角和为
,这个事件为必然现象;
选项D,一个射击运动员每次射击都命中7 环,这个事件可能发生也可能不发生,为随机现象.
故选:C.
知识点02 事件的关系和运算
1.事件的包含关系
定义
一般地,若事件
发生,则事件
一定发生,我们就称事件
包含事件
(或事件
包含于事件
)
含义
发生导致
发生
符号表示
(或
)
图形表示
特殊情况
如果事件
包含事件
,事件
也包含事件
,即
且
,则
称事件
与事件
相等,记作
2.并事件(或和事件)
定义
一般地,事件
与事件
至少有一个发生,这样的一个事件中的样本点或者在事件
中,或者在事件
中,我们称这个事件为事件
与事件
的并事件(或和事件)
含义
与
至少有一个发生
符号表示
(或
)
图形表示
3.交事件(或积事件)
定义
一般地,事件
与事件
同时发生,这样的一个事件中的样本点既在事件
中,也在事件
中,我们称这样的一个事件为事件
与事件
的交事件(或积
事件)
含义
与
同时发生
符号表示
(或
)
图形表示
4.互斥事件(或互不相容事件)
定义
一般地,如果事件
与事件
不能同时发生,也就是说
是一个不可能事件,
即
,则称事件
与事件
互斥(或互不相容)
含义
与
不能同时发生
符号表示
图形表示
5.对立事件
定义
一般地,如果事件
和事件
在任何一次试验中有且仅有一个发生,那么称事
件
与事件
互为对立.事件
的对立事件记为
含义
与
有且仅有一个发生
符号表示
,
图形表示
【即学即练】
1.打靶3 次,记事件
表示“共击中i 发”,其中
,那么
表示( )
A.“全部击中”
B.“至少击中1 次”
C.“至多击中1 次”
D.“至少击中2 次”
【答案】C
【详解】由题意,
表示共击中0 次,
表示共击中1 次,
所以
表示打靶3 次,其中“至多击中1 次”,或“击中不超过1 次”.
故选:C
2.某人打靶时连续射击三次,下列事件中与事件“至少一次中靶”互为对立的是( )
A.三次都没有中靶
B.三次都中靶
C.至多一次中靶
D.
只有一次中靶
【答案】A
【详解】根据对立事件的概念,事件“至少一次中靶”的对立事件为“三次都没有中靶”.
故选:A
知识点03 古典概型
1.概率
对随机事件发生可能性大小的度量(数值),称为事件的概率,事件
的概率用
表示.
2.古典概型
一般地,如果随机试验的样本空间的样本点只有有限个(简称为有限性),而且可以认为每个样本点发生的可能
性相等(简称等可能性),则称这样的随机试验为古典概型试验,其数学模型称为古典概率模型,简称古典概型.
3.古典概型概率公式
一般地,设试验
是古典概型,样本空间
包含
个样本点,事件
包含其中的
个样本点,则定义事件
的
概率
,其中,
和
分别表示事件
和样本空间
包含的样本点个数.
【即学即练】
1.某学校为调查同学观看“9·3 阅兵”的情况,从600 名同学中抽取30 人进行了解,则每名同学被抽到的
概率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】从600 名同学中抽取30 人进行了解,每名同学被抽到的概率为
.
故选:D.
2.甲乙丙三位同学之间相互踢毽子.假设他们相互间传递毽子是等可能的,并且由甲开始传,则经过3 次
传递后,毽子传到丙处的概率为 .
【答案】
/0.375
【详解】设甲乙丙分别为
,毽子由甲开始传,经过3 次传递后的所有可能结果如树状图:
3 次传递后的基本事件是种,毽子传到丙处的事件含有基本事件数是3 种,
所以经过3 次传递后,毽子传到丙处的概率
.
故答案为:
.
知识点04 概率的基本性质
一般地,概率具有如下性质:
性质1:对任意的事件
,都有
性质2:必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即
.
性质3:如果事件
与事件
互斥,那么
如果事件
两两互斥,那么事件
发生的概率等于这
个事件分别发生的
概率之和,即
性质4:如果事件
和事件
互为对立事件,那么
性质5:如果
,那么
.
性质6:设
是一个随机试验中的两个事件,我们有
【即学即练】
1.已知随机事件
满足
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】因为
,
即
,解得
.
故选:B
2.已知一个古典概型,其样本空间中共有12 个样本点,其中事件
有6 个样本点,事件
有4 个样本点,
事件
有8 个样本点,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】根据概率公式计算可得
,
,
;
由概率的加法公式可知
,代入计算可得
故选:D
题型01 样本空间与样本点表示
【例1】从正方形ABCD 的四个顶点及其中心O 这5 个点中,任取两点观察取点的情况,设事件P:这两
点的距离不大于该正方形的边长,则事件P 包含的样本点的个数为 .
【答案】8
【详解】两点距离不大于正方形的边长的线段有:OC,OA,OB,OD,AB,BC,CD,DA,样本点个数
为8.
故答案为:8
【例2】体育彩票摇奖时,将10 个质地和大小完全相同,分别标有号码0,1,2,…,9 的球放入摇奖器
中,经过充分搅拌后摇出一个球.记“摇到的球的号码小于6”为事件
,则事件
包含的样本点的个数为
( )
A.4
B.5
C.6
D.7
【答案】C
【详解】由题意可知,事件
,共
个样本点.
故选:C.
【变式1-1】高一(1)班计划从A,B,C,D,E 这五名班干部中选两人代表班级参加一次活动,则样本空间
中样本点的个数为( )
A.5
B.10
C.15
D.20
【答案】B
【详解】从A,B,C,D,E 五人中选两人,
不同的选法有:
,
所以样本空间中样本点的个数为10.
故选:B.
【变式1-2】某市为了了解市民对卫生管理的满意程度,通过问卷调查了学生、在职人员、退休人员共250
人,结果如下表:
学生
在职人员
退休人员
满意
75
y
78
不满意
5
z
12
若
,
,基本事件用
表示,请写出该试验的样本空间,并指出样本点的个数.
【答案】样本空间
,个数为9.
【详解】由表可知学生人数为80,退休人员人数为90,
所以在职人员人数为
(人),即
,
因为
,
,
所以样本空间
,样本点的个数为9.
【变式1-3】做试验“从
,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
,
为第1 次取到的数字,
为第2 次取到的数字”.
(1)写出这个试验的样本空间;
(2)写出这个试验样本点的总数;
(3)写出“第1 次取出的数字是2”这一事件包含的样本点.
【答案】(1)答案见解析
(2)6
(3)
,
【分析】
【详解】(1)这个试验的样本空间
.
(2)易知这个试验的样本点的总数是6.
(3)“第1 次取出的数字是2”这一事件包含的样本点为:
,
.
题型02 随机事件的判断
【例3】给出下列四个命题,其中正确命题的序号是( )
①“从二个白球一个红球中取二个球,其中必有一个球是白球”是必然事件;
②“当x 为某一实数时,可使
”是不可能事件;
③“明天上海要下雨”是必然事件;
④“从100 个灯泡中取出5 个,5 个都是次品”是随机事件.
A.①②③
B.②③④
C.①②④
D.①③④
【答案】C
【详解】对于①,从二个白球一个红球中取二个球,其中必有一个球是白球”是必然事件,所以①正确,
对于②,“当x 为某一实数时,可使
”是不可能事件,所以②正确,
对于③,“明天上海要下雨”是不确定的,是随机事件,所以③错误,
对于④,“从100 个灯泡中取出5 个,5 个都是次品”是随机事件,所以④正确.
故选:C
【例4】下列各项中,属于随机事件的是( )
A.若正方形边长为
,则正方形的面积为
B.在没有任何辅助情况下,人在真空中也可以生存
C.在一个标准大气压下,温度达到
时水会沸腾
D.抛掷一枚硬币,反面向上
【答案】D
【详解】对于A,若正方形边长为
,由面积公式可知其面积为
,这是必然事件,故A 不合题意;
对于B,真空中没有空气,在没有任何辅助情况下,人不能在真空中生存,这是不可能事件,故B 不合题
意;
对于C,在一个标准大气压下,只有温度达到
,水才会沸腾,当温度是
时,水不会沸腾,这是
不可能事件,故C 不合题意;
对于D,扡掷一枚硬币时,结果可能是正面向上,也可能反面向上,这是随机事件,故D 符合题意.
故选:D.
【变式2-1】下列事件是随机事件的是( )
①同种电荷,互相排斥;②明天是晴天;③自由下落的物体做匀速直线运动;④函数
在
定义域上是增函数.
A.①③
B.①④
C.②④
D.③④
【答案】C
【详解】由于①是物理学定律,从而是必然事件;
由于根据自由落体的相关理论,自由下落的物体做匀加速直线运动,故③是不可能事件;
而明天的天气是不确定的,故②可能发生也可能不发生;
函数
在定义域上是增函数当且仅当
,所以④可能发生也可能不发生.
根据随机事件的定义,知是随机事件的是②④.
故选:C.
【变式2-2】在12 件同类产品中,有10 件是正品,2 件是次品,从中任意抽出3 件,则下列事件为必然事
件的是( )
A.3 件都是正品
B.至少有2 件是次品
C.3 件都是次品
D.至少有1 件是正品
【答案】D
【详解】因为12 件产品中,只有2 件是次品,从中取3 件,其中必定至少有1 件是正品.
故选:D
【变式2-3】判断下面哪些是随机现象,哪些是确定性现象,并列举几个生活中的确定性现象与随机现象
的例子.
(1)明天太阳升起;
(2)明天上海局部地区下雨;
(3)明年小明又大一岁;
(4)小明今天放学回家到路口时恰好碰到绿灯.
【答案】确定性现象,随机现象,确定性现象,随机现象,举例见解析.
【详解】(1)明天太阳升起是确定性现象;
(2)明天上海局部地区下雨是随机现象;
(3)明年小明又大一岁是确定性现象.
(4)小明今天放学回家到路口时恰好碰到绿灯是随机现象.
如:导体通电时发热、抛一块石头下落都是确定性现象;
掷一枚硬币出现正面、某人射击一次中靶、一个电影院某天的上座率超过50%都是随机现象.
题型03 事件间的关系及运算
【例5】某人打靶时连续射击两次,则事件“至少一次中靶”是事件“至多一次中靶”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】D
【详解】连续射击两次,基本事件有A:“两次都中靶”,B:“两次都没中靶”,C:“第一次中靶且第
二次没中靶”,D:“第一次没中靶且第二次中靶”.
事件“至少一次中靶”包含了A,C,D.事件“至多一次中靶”包含了B,C,D,
所以事件“至少一次中靶”是事件“至多一次中靶”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
【例6】(多选)某篮球运动员进行投篮训练,连续投篮两次,设事件A 表示随机事件“两次都投中”,
事件B 表示随机事件“两次都未投中”,事件C 表示随机事件“恰有一次投中”,事件D 表示随机事件
“至少有一次投中”,则下列关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABD
【详解】事件A 表示表示“两次都投中”;事件B 表示“两次都未投中”;
事件C 表示“恰有一次投中”;事件D 表示“至少有一次投中”,即表示“两次都投中”或“恰有一次投
中”,
A:事件A 表示表示“两次都投中”,事件D 表示“至少有一次投中”,故
,故A 正确;
B:事件B 和事件D 是对立事件,故
,故B 正确;
C:事件
表示“两次都投中”或“两次都未投中”,
而事件
表示“两次都未投中”、 “两次都投中”或“恰有一次投中”,故C 错误;
D:事件
表示“两次都投中”或“恰有一次投中”,故
,故D 正确.
故选:ABD.
【变式3-1】向上抛掷一枚质地均匀的骰子,设事件
“点数为2 或4”,事件
“点数为2 或6”,事件
“点数为偶数”,则事件C 与A,B 的运算关系是 .
【答案】
【详解】设事件
“点数为2 或4”,事件
“点数为2 或6”,事件
“点数为偶数”
“点数为2 或
4 或6”,
则
.
故答案为:
.
【变式3-2】(多选)对空中飞行的飞机连续射击两次,每次发射一枚炮弹,记事件
“两次都击中飞
机”,事件
“两次都没击中飞机”,事件
“恰有一次击中飞机”,事件
“至少有一次击中飞
机”,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABC
【详解】对于A,事件A 包含于事件D,故A 正确;
对于B,由于事件B,D 不能同时发生,故
,故B 正确;
对于C,至少有一次击中飞机包含两种情况:
两次都击中飞机和恰有一次击中飞机,故
,故C 正确;
对于D,由于
,不是必然事件,而
为必然事件,故D 不正确.
故选:ABC
【变式3-3】(多选)如图,一个电路中有甲、乙、丙三个电子元件,设
“甲元件故障”,
“乙元
件故障”,
“丙元件故障”,则能表示电路是通路的事件是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ACD
【详解】A. 由题意得,
“甲元件正常”,
“乙、丙元件同时故障”,
“乙原件和丙原
件至少有一个正常”,故
表示电路是通路.
B.
“甲、乙元件同时故障”,
“甲原件和乙原件至少有一个正常”,
“乙、丙元件同时
故障”,
“乙原件和丙原件至少有一个正常”,
不能得到甲原件一定正常,故不能表示电
路是通路.
C.
“甲元件正常”,
“乙元件正常”,
“丙元件正常”,
“乙原件和丙原件至少
有一个正常”,故
表示电路是通路.
D.
“甲、乙元件均正常”,
“甲、丙元件均正常”, 故
表示电路是通路.
故选:ACD.
(1)事件的包含与相等可以从集合的角度理解,事件的包含关系就是集合间的子集与真子集的关系;
(2)进行事件的运算时,一是要紧扣运算的定义,二是要全面考查同一条件下的试验可能出现的全部结果,必
要时可利用Venn 图或列出全部的试验结果进行分析.
题型04 互斥事件与对立事件的判断
【例7】不透明的口袋内装有红色绿色和蓝色卡片各
、
2 张,一次性任意取出2 张卡片,则下列事件,与事
件“2 张卡片都为红色”互斥而不对立的个数为( )
2
①张卡片都不是红色;
2
②张卡片恰有1 张是红色;
2
③张卡片至少有1 张是红色;
2
④张卡片至多一张为红色.
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】B
【详解】6 张卡片中一次性任意取出2 张卡片的情况有:“2 张都是红色”、“2 张都是蓝色”、“2 张都
是绿色”、“1 张红色和1 张蓝色”、“1 张红色和1 张绿色”、“1 张蓝色和1 张绿色”.
“2 张卡片都不是红色”与“2 张卡片都为红色”是互斥而不对立事件;
“2 张卡片恰有1 张是红色” 与“2 张卡片都为红色”是互斥而不对立事件;
“2 张卡片至少有1 张是红色”与“2 张卡片都为红色”不是互斥事件;
“2 张卡片至多一张为红色” 与“2 张卡片都为红色” 是对立事件.
所以事件“2 张卡片都为红色”互斥而不对立的个数为2.
故选:
.
【例8】(多选)抛掷一枚质地均匀的骰子,有如下随机事件:
“点数不大于2”;
“点数大于
2”;
“点数大于5”;
“点数为奇数”.则下列说法正确的有( )
A.
B.
,
为对立事件
C.
与
互斥
D.
【答案】BD
【详解】对于A,
“点数大于2”
“点数大于5”
“点数大于2”
,故A 错误;
对于B,点数大于2 与点数不大于2 不可能同时发生,且必有一个发生,即
为对立事件,故B 正确;
对于C,点数为奇数与点数大于2 可能同时发生,即
与
不是互斥事件,故C 错误;
对于D,点数为奇数与点数大于5 不可能同时发生,故
,故D 正确.
故选:BD.
【变式4-1】(多选)抛掷一枚质地均匀的骰子,有如下事件:
“所有样本空间”,
“点数为i”,
其中
,2,3,4,5,6,
“点数不大于2”,
“点数大于2”,
“点数大于4”,则( )
A.
与
互斥
B.
,
C.
D.
,
为对立事件
【答案】ABC
【详解】由题知
与
不可能同时发生,所以
与
互斥,A 正确;
事件
包含基本事件
,事件
包含基本事件
,
因此
,
,B 正确;
事件
包含基本事件
,故
,C 正确;
与
不可能同时发生,但也可能都不发生,不互为对立事件,D 错误.
故选:ABC
【变式4-2】已知事件
表示“3 粒种子全部发芽”,事件
表示“3 粒种子都不发芽”,则
和
( )
A.是对立事件
B.不是互斥事件
C.互斥但不是对立事件
D.是不可能事件
【答案】C
【详解】事件
表示“3 粒种子全部发芽”,事件
表示“3 粒种子都不发芽”,
所以事件
和事件
不会同时发生,是互斥事件,
因为3 粒种子可能只发芽1 粒,
所以事件
和事件
可以都不发生,则
和
不是对立事件.
故选:C
【变式4-3】记“抛掷一颗骰子,向上的点数是4,5,6”为事件
,“抛掷一颗骰子,向上的点数是1,2”
为事件
,“抛掷一颗骰子,向上的点数是1,2,3”为事件
, “抛掷一颗骰子,向上的点数是1,2,
3,4”为事件
,下列判断正确的有 ( )个
①
与
互斥; ②
与
对立; ③
与
对立; ④
与
互斥;
A.1 个
B.2 个
C.3 个
D.4 个
【答案】B
【详解】抛掷一颗骰子,向上的点数可能为,
,,
,,
,
对①②,则事件
与
不可能同时发生,也可以都不发生,故
与
互斥,但是不对立,故①正确,②错
误;
对③,事件
与
不可能同时发生,但是
与
一定有一个会发生,故
与
对立,故③正确;
对④,事件
与
可以同时发生,如出现
点,事件
与事件
均发生,故
与
不互斥,故④错误;
故正确只有①③共
个.
故选:B
设事件
与
所含的结果组成的集合分别为
.
①若事件件
与
互斥,则集合
;
②若事件件
与
对立,则集合
且
.
题型05 古典概型的计算
【例9】从字母
,
, ,
, 中不放回依次取两个字母,则取到字母
的概率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】从
这5 个字母中不放回依次取2 个字母,属于有序选取,则
第一次取字母,有5 种选择,由于不放回,第二次取字母,有4 种选择.
因此,基本事件总数为:
.
第一次取到
,对应基本事件:
,有4 种选择;
第二次取到
,对应基本事件:
,有4 种选择;
因此,“取到字母
”包含的基本事件数为:
.
根据古典概型的概率公式有
.
故选:B
【例10】一个袋子中有5 个球,其中
个红球,其余为绿球,采用不放回方式从中依次随
机地取出2 个球.
(1)若
,求第二次取到红球的概率;
(2)若取出的2 个球都是红球的概率为
,求
.
【答案】(1)
;
(2)3.
【分析】
【详解】(1)由题可知袋中共有5 个球,记作
,
从中依次不放回取出2 个球,样本点有
,
,
,
共20 个样本点,
记"第次取到红球"为事件
,则"第次取到绿球"为事件
,
不妨设
为红球,
为绿球.两次都取到红球,则
.
先取到绿球再取到红球,则
,
于是
,
即第二次取到红球的概率为
.
(2)两次都取到红球为事件
.
所以两次取出红球的概率为
,
即
,解得
.
【变式5-1】若
,则函数
有零点的概率为()
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】记
为样本点,则总体样本空间
,共有25 个样本点,
①当
时,
,函数有零点,则
,
所以满足函数有零点的样本点有
共4 个;
②当
时,若函数
有零点,则
,即
,
所以满足函数有零点的样本点有
,共7 个,
记“函数
有零点的概率”为事件A,
则
,
故选:D
【变式5-2】在不超过11 的素数中,随机选取两个不同的数,其和为偶数的概率是 .
【答案】
.
【详解】因为不超过11 的素数有2,3,5,7,11 五个数,
从中选取两个不同的数的样本点有
,
共10 个;
其中和为偶数的样本点有
,
共6 个;
所以和为偶数的概率为
.
故答案为:
【变式5-3】已知盒中有大小、质地相同的红球、黄球、蓝球共5 个.若从中抽取一球,得到红球或黄球的
概率是
,得到红球或蓝球的概率是
.
(1)求盒中红球、黄球、蓝球的个数;
(2)将这5 个红球、黄球、蓝球按照“红、黄、蓝”的顺序依次编号为1,2,3,4,5.现从盒中一次性任取
两球,设置游戏规则如下:若取出的两个球中有黄球或编号之和不小于7 则甲胜,否则乙胜.试从获胜的概
率角度,判断这个游戏是否公平.
【答案】(1)2,1,2;
(2)不公平
【分析】
【详解】(1)设盒中红球
个,黄球
个,则篮球(
)个,
由题意:
.
所以盒中红球、黄球、蓝球的个数分别为:2,1,2.
(2)红球的编号为1,2,黄球的编号为3,篮球的编号为4,5.
因为从盒中一次性任取两球,有
共10 个样本点,
根据规则,甲获胜的样本点有:
,共6 个样本点,
所以甲获胜的概率为
,
从而乙获胜的概率为:
.
因为
,所以这个游戏不公平.
计算古典概型事件的概率步骤:①算出样本点的总个数n;②求出事件A 所包含的样本点个数
;
③代入公式求出概率
.
题型06 有放回和无放回的概率问题
【例11】袋子中有5 个大小质地完全相同的球,其中2 个红球,3 个黄球,从中不放回地依次随机摸出两
个球,则两次都是黄球的概率是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】分别记2 个红球和3 个黄球分别为
和
,
记
为随机试验的样本点,
分别表示第一次和第二次摸到的球,
则从中不放回地依次随机摸出两个球的试验的样本空间为
,共20 个样本点,
记事件
“从中不放回地依次随机摸出两个球,则两次都是黄球”,
则
共6 个样本点.
所以
.
故选:C
【例12】一个袋子中有
个红球,
个白球,球的大小和质地相同
(1)若
,
,采取不放回的方式从中依次随机地取出2 个球,求第一次和第二次都取到白球的
概率.
(2)若
,采取有放回的方式从中依次随机地取出 2 个球,已知取出一个红球和一个白球的概率
是
,求
的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】
【详解】(1)设2 个红球为
,3 个白球为
,依次取出2 个球的样本空间
,
共20 种,
设第一次和第二次都取到白球为事件
,则
共6 种,
所以
;
(2)有放回取球两次,每次取到红球的概率为
,取到白球的概率为
,
先取白球再取红球的概率为
;先取红球再取白球的概率为
,
所以
,当且仅当
时,等号成立,
所以
的最大值为
.
【变式6-1】现有大小和质地相同的6 个球,其中有3 个红球(标号分别为1、2、3),3 个绿球(标号分
别为1、2、3),按一定方式抽取两球,标号之和大于4 即为取球成功.现有三种抽取方式:方式①有放回
依次抽取两球;方式②不放回依次抽取两球;方式③按颜色等比例分层抽取两球.记这三种方式取球成功的
概率分别为
,
,
.则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】设方式①的样本空间为
,方式②的样本空间为
,方式③的样本空间为
,
方式①:有放回依次抽取两球,那么每次抽球都有6 种可能,则
其中“标号之和大于4”的基本事件有:
(红2、红3),(红2、绿3),(绿2、红3),(绿2、绿3),(红3、红2),(红3、绿2),(绿
3、红2),(绿3、绿2),(红3、红3),(红3、绿3),(绿3、红3),(绿3、绿3),共12 个.
所以
;
方式②:不放回依次抽取两球,那么第一次有 6 种,第二次有 5 种,则
其中“标号之和大于4”的基本事件有:
(红2、红3),(红2、绿3),(绿2、红3),(绿2、绿3),(红3、红2),(红3、绿2),(绿
3、红2),(绿3、绿2),(红3、绿3),(绿3、红3),共10 个.
所以
;
方式③:按颜色等比例分层抽取两球,那么第一次从红球中抽一个(3 种),第二次从绿球中抽一个(3
种),顺序可能固定为红→绿,则
其中“标号之和大于4”的基本事件有:
(红2、绿3),(红3、绿2),(红3、绿3),共3 个,所以
;
所以
.
故选:D.
【变式6-2】从两名男生(记为
和
)、两名女生(记为
和
)中任意抽取两人,分别采取不放回简
单随机抽样和有放回简单随机抽样.在以上两种抽样方式下,抽到的两人是一男生一女生的概率分别为(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】从两名男生(记为
和
)、两名女生(记为
和
)中任意抽取两人,
记事件
“抽到的两人是一男生一女生”,
在无放回简单随机抽样方式下的样本空间为:
共12 个样本点,
其中
有8 个样本点,所以
.
在有放回简单随机抽样方式下的样本空间为:
共16 个样本点,
其中
有8 个样本点,所以
.
故选:A.
【变式6-3】某班元旦联欢会上开展趣味抽奖小游戏,在不透明的盒子里装有标号为1,2 的两个红球和标
号为3,4,5 的三个白球,五个小球除颜色和标号外完全相同,参与游戏的同学从中任取1 个,有放回地
抽取2 次,根据抽到小球的情形分别设置一,二,三等奖.班委会讨论了以下两种规则:
规则一:若抽到两个红球且标号和为偶数获一等奖,抽到两个白球且标号和为偶数获二等奖,抽到两个球
标号和为奇数获三等奖,其余不获奖;
规则二:若抽到两个红球且标号和为奇数获一等奖,抽到两个球的标号和为5 的倍数获二等奖,抽到两个
球标号和为偶数,且不是5 的倍数获三等奖,其余不获奖.
(1)求两种规则下获得二等奖的概率;
(2)请问哪种规则的获奖概率更大,并说明理由.
【答案】(1)
(2)两种规则的获奖概率一样大,理由见解析
【详解】(1)据题意,两次抽取小球的所有可能结果为:
记规则一获得二等奖为事件
,记规则二获得二等奖为事件
,
事件
包含
五个样本点,故
,
事件
包含
五个样本点,故
.
所以两种规则下获得二等奖的概率均为
.
(2)两种规则的获奖概率一样大.理由如下:
记规则一获得一、二、三等奖分别为事件
由(1)可知事件
包含
两个样本点,所以
事件
包含
,共12 个样本点,所以
由(1)知
,
所以规则一的获奖概率为
记规则二下获得一、二、三等奖分别为事件
事件
包含
两个样本点,
;
事件
包含
,共十二个样本点,
;
由(1)知
,
所以规则二的获奖概率
.
所以两种规则的获奖概率一样大.
题型07 互斥事件的概率求法
【例13】已知随机事件A,B,A 和
互斥,且
,则
.
【答案】
/
【详解】因为
和
互斥,所以
,
所以
,解得
,
故答案为:
.
【例14】(多选)已知事件
两两互斥,若
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【详解】A 选项,因为事件
互斥,所以
,故
,A 错误;
BC 选项,因为事件
两两互斥,
,
所以
,B 正确,C 错误;
D 选项,
,D 正确.
故选:BD.
【变式7-1】某学校新学期开设了丰富的社团供新生选择,高一年级甲同学对理科学社和十三月音乐社产
生了浓厚的兴趣.若甲加入理科学社的概率为0.7,加入十三月音乐社的概率为0.3,两个都加入的概率为
0.21,则甲只加入其中一个社团的概率为
【答案】
/
【详解】设事件甲加入理科学社为
,事件甲加入十三月音乐社为
,
由已知
,
,
,
事件甲同时加入两个社团可表示为
,
事件甲只加入其中一个社团可表示为
,
且事件
,
互斥,
所以
,
故答案为:
.
【变式7-2】某商场开展20 周年店庆购物抽奖活动(100%中奖),凡购物满500 元的顾客均可参加该活动,
活动方式是在电脑上设置一个包含1,2,3,4,5,6 的6 个数字编号的滚动盘,随机按下启动键后,滚动
盘上的数字开始滚动,当停止时滚动盘上出现一个数字,若该数字是大于5 的数,则获得一等奖,奖金为
150 元;若该数字是小于4 的奇数,则获得二等奖,奖金为100 元;若该数字出现其它情况,则获得三等
奖,奖金为50 元.现某顾客依次操作两次,则该顾客奖金之和为200 元的概率为 .
【答案】
【详解】由题意得,抽奖两次滚动盘上出现两个数字的情况为
,
,共36 种情况,
两次抽奖奖金之和为200 元包括三种情况:
①第一次与第二次都中二等奖,其包含的情况为
,概率为
;
②第一次中一等奖,第二次中三等奖,其包含的情况为
,概率为
;
③第一次中三等奖,第二次中一等奖,其包含的情况为
,概率为
,
所以该顾客两次抽奖后获得奖金之和为200 元的概率为
.
故答案为:
.
【变式7-3】某医院一天派出医生下乡医疗,派出医生人数及其概率如下表:
医生人数
0
1
2
3
4
概率
0.1
0.16
x
y
0.2
z
若派出医生不超过2 人的概率为0.56,则
,若派出医生最多4 人的概率为0.96,最少3 人的
概率为0.44,则
.
【答案】
/
/
【详解】由派出医生不超过2 人的概率为
,得
,
,
由派出医生最多4 人的概率为
,得
,
,
由派出医生最少3 人的概率为
,得
,
.
故答案为:
;
.
题型08 对立事件的概率求法
【例15】设
是一个随机试验中的两个事件,且
,则
【答案】
【详解】因为
,
因为
互斥,
所以
,
解得
,所以
故答案为:
.
【例16】某电子图书平台通过大数据观测发现,读者选择
类图书的概率为
,选择
类图书的概率为
两类图书都不选的概率为
,则
两类图书都选的概率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】设事件
“读者选择
类图书”, 事件
“读者选择
类图书”,
则
,
可得
,
又
,
所以
.
故选:
.
【变式8-1】设随机事件A,
满足
,
,则
( )
A.0.4
B.0.35
C.0.25
D.0.1
【答案】D
【详解】注意到
,
,则
,
又
,
则
.
故选:D
【变式8-2】黄山市境内风光奇绝,拥有12 处国家级重点风景名胜区,在五一假期期间展现出独特的旅游
魅力.对于
两个旅游景点,通过大数据观测发现,游客选择
景点出游的概率为
,选择
景点出游
的概率为
,
两个景点都不选的概率为
,则
两个景点都选的概率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】记事件
为“选择景点
”,事件
为“选择景点
”,
则事件
为“
两个景点都不选”,事件
为“
两个景点都选”.
由题意得,
由
得,
,
∴
.
故选:B.
【变式8-3】现有相同的哪吒玩偶和相同的敖丙玩偶足够多,有甲、乙、丙三个小朋友,每人去拿1 个或2
个玩偶,假设每种不同拿取方式是等可能的,则至少有一个小朋友拿到哪吒玩偶的概率为 .
【答案】
【详解】如果每个人拿1 个玩偶,可以是哪吒或敖丙,如果拿2 个玩偶,可以是:两个哪吒,两个敖丙,
一个哪吒和一个敖丙共5 种不同的拿法,
故甲、乙、丙三个小朋友,每人去拿1 个或2 个玩偶共有
种不同的拿法,
甲、乙、丙三个小朋友没有拿哪吒的拿法有
,
所以甲、乙、丙三个小朋友没有拿哪吒的概率为
,
所以甲、乙、丙三个小朋友至少有一个小朋友拿到哪吒玩偶的概率为
.
故答案为:
.
题型09 概率的基本性质的应用
【例17】已知随机事件
满足
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】由题意可得,
.
故选:A
【例18】设
是一个随机试验中的两个事件,记
为事件
的对立事件,且
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】因为
,所以
.
又
所以
.
故
.
故选:D.
【变式9-1】甲、乙两个元件互相不影响,且构成一个并联电路,设事件
“甲元件故障”,事件
“乙元件故障”,且
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】甲、乙两个元件互相不影响,故
事件相互独立,
,
.
故选:A
【变式9-2】已知事件
和
是一个随机试验中的两个事件,若
,且
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】由
,得
,
又
,则
,而
,
所以
.
故选:A
【变式9-3】设
,
是一个随机试验中的两个事件,且
,
,
,则
【答案】
【详解】由
,得
,解得
,
由
,得
,解得
,
由
,得
,解得
,
所以
.
故答案为:
一、单选题
1.以下事件是随机事件的是( )
A.标准大气压下,水加热到
,必会沸腾
B.走到十字路口,遇到红灯
C.长和宽分别为
的矩形,其面积为
D.实系数一元一次方程必有一实根
【答案】B
【详解】解:A.标准大气压下,水加热到100℃必会沸腾,是必然事件;故本选项不符合题意;
B.走到十字路口,遇到红灯,是随机事件;故本选项符合题意;
C.长和宽分别为
的矩形,其面积为
是必然事件;故本选项不符合题意;
D.实系数一元一次方程必有一实根,是必然事件.故本选项不符合题意.
故选:B.
2.从装有1 个红球、1 个白球和1 个黄球的口袋中任取1 个球,则与事件“取出的是红球”互为对立事件
的是( )
A.“取出的是白球”
B.“取出的是黄球”
C.“取出的是红球”
D.“取出的不是红球”
【答案】D
【详解】从装有1 个红球、1 个白球和1 个黄球的口袋中任取1 个球,结果有“取出的是红球”, “取出
的是白球” 和“取出的是黄球”,故与事件“取出的是红球”互为对立事件的是“取出的不是红球”.
故选:D.
3.已知
且
,则
为偶数的概率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】因为
,
其中偶数有
,所以
为偶数的概率为
.
故选:B.
4.已知随机事件A,B 满足
,
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】依题意,
.
故选:D
5.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 表示随机事件“两枚炮弹都击中飞
机”,事件B 表示随机事件“两枚炮弹都未击中飞机”,事件C 表示随机事件“恰有一枚炮弹击中飞机”,
事件D 表示随机事件“至少有一枚炮弹击中飞机”,则下列关系不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】对于A,“至少有一枚炮弹击中飞机”包含两种情况:一种是恰有一枚炮弹击中飞机,
另一种是两枚炮弹都击中飞机,即
发生,
必发生,因此
,A 正确;
对于B,显然事件
是事件
的对立事件,因此
,B 正确;
对于C,“恰有一枚炮弹击中飞机”指第一枚击中第二枚没击中或第一枚没击中第二枚击中,因此
,C 正确;
对于D,
包含该试验的所有样本点,为必然事件,而事件
表示“两个炮弹都击中飞机或者都没
击中飞机”,
因此
,D 错误.
故选:D
6.某人有
把钥匙,其中
把能打开门.现随机地取把钥匙开门,如果将不能开门的钥匙立即扔掉,那
么第二次才能打开门的概率为
;如果试过的钥匙不扔掉,那么第二次才能打开门的概率为
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】将能打开门的两把钥匙记为
和
,不能打开门的两把钥匙记为
和
,
记事件
“第二次才能打开门”,
表示开门两次事件的样本点,
和
表示第一次和第二次取到
的钥匙记号,
则将不能开门的钥匙立即扔掉且开门两次的事件的总样本空间为:
共12 个样本点,
则
共4 个样本点,
所以如果将不能开门的钥匙立即扔掉,第二次才能打开门的概率为
.
如果试过的钥匙不扔掉且开门两次的事件的总样本空间为:
共16 个样本点,
则
共4 个样本点,
所以如果试过的钥匙不扔掉,第二次才能打开门的概率为
,
则
.
故选:B.
7.某比赛为两运动员制定下列发球规则:
规则一:投掷一枚硬币,出现正面向上,甲发球,反面向上,乙发球;
规则二:从装有2 个红球与2 个黑球的布袋中随机地取出2 个球,如果同色,甲发球,否则乙发球;
规则三:从装有3 个红球与1 个黑球的布袋中随机取出2 个球,如果同色,甲发球,否则乙发球.上述规则
对甲、乙公平的有( )
A.规则一,规则二
B.规则一,规则三
C.规则二,规则三
D.
规则一,规则二,规则三
【答案】B
【详解】对于规则一,每人发球的概率都是
,是公平的;
对于规则二,记
个红球分别为红,红
,
个黑球分别为黑、黑
,
则随机取出
个球的所有可能的情况有
(红,红
),(红,黑),(红,黑
),(红
,黑),(红
,黑
),(黑,黑
),共
种,
其中同色的情况有
种,所以甲发球的可能性为
,不公平;
对于规则三,记个红球分别为红、红
、红,则随机取出
个球所有可能的情况有
(红,红
),(红,红),(红,黑),(红
,红),(红
,黑),(红,黑),共
种,
其中同色的情况有种,所以两人发球的可能性均为
,是公平的.
因此,对甲、乙公平的规则是规则一和规则三.
故选:B.
二、多选题
8.某人从装有3 个白球和2 个红球的袋中随机取出2 个球,事件
表示取出的2 个球都是白球,事件
表
示取出的2 个球都是红球,事件
表示取出的2 个球中至少有1 个白球,事件
表示取出的2 个球中至少
有1 个红球,则下列事件是对立事件的是( )
A.
与
B.
与
C.
与
D.
与
【答案】BC
【详解】由题意可知
与
是互斥事件,但不是对立事件,
与
是对立事件,
与
是对立事件,
与
不是互斥事件,即
与
不是对立事件.
故选:BC.
9.连续地掷一枚均匀的骰子两次,所得向上的点数分别为
,记
,则下列说法正确的是
( )
A.事件“
”的概率为
B.事件“m 是奇数”的概率为
C.事件“
”与“
”互为对立事件
D.事件“m 是奇数”与“
”互为互斥事件
【答案】BD
【详解】连续地掷一枚均匀的骰子两次,所得向上的点数有:
,
,
,
,
,
,共36 种;
对于A,事件“
”所包含的基本事件为:
,共8 个,
所以事件“
”的概率为
,即A 错误,
对于B,事件“
是奇数”的共有18 个,
因此事件“
是奇数”的概率为
,可得B 正确,
对于C,易知
的所有取值为
,
当
时,可知事件“
”与“
”可以同时发生,
因此C 错误,
对于D,若
,则
,此时
是偶数,
因此“
是奇数”与“
”不可能同时发生,
互为互斥事件,可得D 正确,
故选:BD.
10.某次数学月考的一道多选题,共4 个选项,全部选对得6 分,部分选对得部分分,若标准答案为两个
选项,则选对一个选项得3 分,若标准答案为三个选项,选对一个选项得2 分,选错得0 分,已知某小题
的标准答案为ABD,甲,乙,丙,丁四位同学都不会做,以下说法正确的是( )
A.甲同学仅仅随机选择一个选项,能得2 分的概率为
B.乙同学仅随机选择两个选项,能得4 分的概率为
C.丙同学选择至少两个选项,能得分的概率比乙同学仅随机选择两个选项得分概率高
D.丁同学选择至少一个选项,能得2 分的概率与得4 分的概率相同
【答案】BD
【详解】A 选项,甲同学仅仅随机选择一个选项,共有4 种情况,分别为A,B,C,D,
其中有3 种情况满足要求,分别为A,B,D,故能得2 分的概率为
,A 错误;
B 选项,乙同学仅随机选择两个选项,共有6 种情况,
分别为AB,AC,AD,BC,BD,CD,其中能得4 分的情况有3 种,为AB,AD,BD,
故乙同学仅随机选择两个选项,能得4 分的概率为
,B 正确;
C 选项,丙同学可以选择两个选项,三个选项和四个选项,共有11 种情况,
分别为AB,AC,AD,BC,BD,CD,ABC,ABD,ACD,BCD,ABCD,
其中得分的情况有4 种,为AB,AD,BD,ABD,故得分的概率为
,
由B 可知,乙同学仅随机选择两个选项,能得分的概率为
,
,故丙同学选择至少两个选项,能得分的概率比乙同学仅随机选择两个选项得分概率低,C 错误;
D 选项,丁同学选择至少一个选项,共有15 种情况,
分别为A,B,C,D,AB,AC,AD,BC,BD,CD,ABC,ABD,ACD,BCD,ABCD,
能得2 分的情况为A,B,D,故能得2 分的概率为
,
能得4 分的情况为AB,AD,BD,故能得4 分的概率为
,
丁同学选择至少一个选项,能得2 分的概率与得4 分的概率相同,D 正确.
故选:BD
三、填空题
11.据先秦典籍《世本》记载:“尧造围棋,丹朱善之.”围棋,起源于中国,至今已有四千多年历史,蕴
含着中华文化的丰富内涵.现从3 名男生和2 名女生中任选2 人参加围棋比赛,则所选2 人中至少有1 名男
生的概率为 .
【答案】
【详解】设3 名男生为
,2 名女生为
,
则任选2 人有:
,10 种情况,
其中至少有1 名男生有:
,9 种情况,
则至少有1 名男生的概率为
,
故答案为:
12.某家族有X,Y 两种遗传性状,该家族某成员出现X 性状的概率为
,出现Y 性状的概率为
,X,Y
两种性状都不出现的概率为
,则该成员X,Y 两种性状都出现的概率为 .
【答案】
/0.1
【详解】设该家族某成员出现X 性状为事件A,出现Y 性状为事件B,
则X,Y 两种性状都不出现为
,两种性状都出现为
,
由题
,
,
,
所以
,
又
,
所以
.
故答案为:
.
四、解答题
13.从40 张扑克牌(红桃、黑桃、方块、梅花点数从1~10 各10 张)中,任取一张.设A:抽出红桃,
B:抽出黑桃,C:抽出红色牌,D:抽出黑色牌,E:抽出的牌点数为5 的倍数,F:抽出的牌点数大于
9,G:抽出黑桃10.讨论:
(1)A 与B 的关系;
(2)C 与D 的关系;
(3)B 与D 的关系;
(4)E 与F 的关系;
(5)B、F、G 之间的关系.
【答案】(1)是互斥事件,不是对立事件;
(2)既是互斥事件,又是对立事件;
(3)
;
(4)
;
(5)
【分析】
【详解】(1)从40 张扑克牌(红桃、黑桃、方块、梅花点数从1~10 各10 张)中,任取一张,“抽出红桃”
和“抽出黑桃”是不可能同时发生,所以A 与B 是互斥事件,
但不能保证其中必有一个发生,因为可能抽出“方块”或“梅花”,所以事件A 与B 不是对立事件,
所以A 与B 是互斥事件,不是对立事件;
(2)从40 张扑克牌(红桃、黑桃、方块、梅花点数从1~10 各10 张)中,任取一张,“抽出红色牌”和“抽
出黑色牌”是不可能同时发生,且其中必有一个发生,
所以C 与D 既是互斥事件,又是对立事件;
(3)从40 张扑克牌(红桃、黑桃、方块、梅花点数从1~10 各10 张)中,任取一张,抽出的是黑桃,一
定是黑色牌,
但抽出的是黑色牌,不一定是黑桃,有可能是梅花,
所以事件B 发生时,事件D 一定发生,而事件D 发生时,事件B 不一定发生,
所以
;
(4)从40 张扑克牌(红桃、黑桃、方块、梅花点数从1~10 各10 张)中,任取一张,抽出的牌点数大于
9,即牌点数为10,一定是5 的倍数,
而抽出的牌点数为5 的倍数,可能牌的点数为5,也可能是10,
所以事件F 发生时,事件E 一定发生,而事件E 发生时,事件F 不一定发生,
所以
;
(5)从40 张扑克牌(红桃、黑桃、方块、梅花点数从1~10 各10 张)中,任取一张,
若抽出的是黑桃,且牌点数大于9,则抽出的一定是黑桃10,
所以
14.一个袋子中存大小和质地均相同的四个球,其中有两个红球(标号为1 和2),一个黑球(标号为
3),一个白球(标号为4),从袋中不放回地依次随机摸出两个球,设事件A=“第一次摸到红球”,事件
B=“第二次摸到黑球”,C=“摸到的两个球恰为一个红球一个白球”.
(1)分别求事件
、
、
发生的概率;
(2)求事件A、B、C 中至多有一个发生的概率.
【答案】(1)
,
,
;
(2)
.
【分析】
【详解】(1)样本空间
,
共
有12 个基本事件;
事件
,共有6 个样本点,
所以
,
事件
,共有3 个样本点,所以
,
事件
,共有4 个样本点,所以
.
(2)事件
中至多有一个发生的情况有
,共有8 种,
所以
.
15.小张、小胡两位小朋友玩游戏,两人轮流从装有编号为1,2,3,4,5 的5 个球的口袋中有放回的摸
出一个小球,规定两人谁摸出的球的数字大,谁就获胜,数字相同则为平局.
(1)求两人平局的概率;
(2)玩了几局游戏后,小胡提出“从袋中有放回地随机摸出一个小球,若他们这次摸出的数字之和为偶数,
则小胡获胜,否则小张获胜.”,请问:这个规则是否对小胡有利?
【答案】(1)
(2)是
【分析】
【详解】(1)两人有放回的摸出一个小球,
总的情况有:
,
,
,共25 种情况,
其中两人平局的情况有:
,共5 种情况,
所以两人平局的概率为
.
(2)由(1)知,两人有放回地摸出一个小球,共25 种情况,
小胡获胜的情况有:
,共13 种情
况,
则小张获胜的情况有12 种情况,
所以小胡获胜概率为
,则小张获胜的概率为
,
显然,这个规则对小胡有利.