黄山市徽州一中数学教研组 毕林裕 凌荣寿
1 名数学家 =10 个师 1943 年, 在大西洋上英美运输船队常常受到德国潜艇的 袭击, 当时, 英美两国限于实力, 无力增派更多的护航舰, 一时 间, 德军的潜艇战搞得盟军焦头烂额. 为此, 有位美国海军将领专门去请教了几位数学家, 数学 家们运用概率论分析后发现, 舰队与敌潜艇相遇是一个随机事 件, 从数学的角度来看这个问题, 它具有一定的规律性. 一定数 量度的船 ( 如 100 艘 ) 编队规模越小, 编次就越多 ( 如每次 20 艘, 就 要有 5 个编次 ), 编次越多, 与敌人相遇的可能性就越大. 美国海军接受了数学家的建议, 命令舰队在指定海域集 合, 再集体通过危险海域, 然后各自驶向预定港口. 奇迹出现了 : 盟军舰队遭袭被击沉的船只由原来的 25% 降低为 1 %, 大大减 少了损失。
这是一个真实的事例,数学家 运用自己的知识和方法解决了英美 海军无力解决的问题,这便是数学 知识的魅力所在。 它告诉我们数学知识在实际生 活中的作用是巨大的,特别是当今 社会,随着信息时代的到来, 知识 正改变着我们周围的一切,改变着 世界, 改变着未来。 今天, 我们一起来学习和探索当初那位数学家 所运用的数学知识 随机事件的概率问题。 如果你也想有当初 那位数学家的成就, 一定要好好 学习哟
高二数学
10.5 随机事件及其概率 (1) “ 导体通电时, 发热 ” (2) “ 抛一石块, 下落 ” (3)“ 在常温下,一天内石头风化 ” (4) “ 某人射击一次,中靶 ” (5) “ 掷一枚硬币,出现正面 ” (6) “ 在标准大气压下且温度低于 0 ℃时,雪融化 ” 必然发生 不可能发生 不可能发生 可能发生也可能不发生 可能发生也可能不发生 下列事件能否发生?
思考: 1 、通过观察上述事件,分析各事件有什么特点 ? 2 、按事件发生的结果,事件可以如何来分类? 1 、 “ 结果 ” 是否发生与 “ 一定条件 ” 有直接关系 2 、有些事件的 “ 结果 ” 一定发生;有些事件的 “ 结果 ” 一定不发生;有些事件的 “ 结果 ” 可能发 生也可能不发生。 3 、按事件结果发生与否来进行分类
定义 3 :在一定条件下可能发生也可能不发生的事件 叫随机事件。 定义 1 :在一定条件下必然要发生的事件叫必然事件。 定义 2 :在一定条件下不可能发生的事件叫不可能事件。 例如 : ①木柴燃烧,产生热量 ; ②抛一石块, 下落. 例如 : ③在常温下, 焊锡熔化 ; ④在标准大气压下,且温度低于 0 ℃时,冰融化. 例如 : ⑤抛一枚硬币, 正面朝上 ; ⑥某人射击一次, 中靶. 等等.
例 1 指出下列事件是必然事件,不可能事件, 还是随机事件: ( 1 )某地明年 1 月 1 日刮西北风; ( 2 )当 x 是实数时, ; (3) 手电筒的电池没电,灯泡发亮; ( 4 )一个电影院某天的上座率超过 50% 。 随机事件 必然事件 不可能事件 随机事件 ( 5 )从分别标有 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 的 10 张号签中任取一张,得到 4 号签。 随机事件 讨论:各举一个你生活、学习中的必然事件、不可能事件、 随机事件的例子
思考:由于随机事件具有不确定性, 因而从表面看似乎偶然性在起支配 作用,没有什么必然性。但是,人 们经过长期的实践并深入研究后,发现 随机事件虽然就每次试验结果来说具有 不确定性,然而在大量重复实验中,它 却呈现出一种完全确定的规律性。 这是真的吗?
让我们来做抛掷硬币实验: 实物实验一: 两人一组记录下共抛次数( 30 次以上)、正面朝上的次 数,并将实验结果填入表中(分组累加) 电脑模拟实验二: 下面是电脑模拟抛掷硬币的过程,记录下实验结果,以作 对比。 开始
实验数据分析:观察实验所得数据,并回答下列问题数据 ( 1 )在实验中出现了几种实验结果?还有其它实验结果吗? ( 2 )一次试验中的一个实验结果固定吗?有无规律? ( 3 )这些实验结果出现的频率有何关系? ( 4 )如果允许你做大量重复试验,你认为结果又如何呢?
抛掷次数( n) 正面朝上次数 (m) 频率 (m/n) 历史上曾有人作过抛掷硬币的大量重复实验,结果如下表所示 抛掷次数 n 频率 m/n 比较我们自己作的实验数据数据
问题探索: 一个盒子中共有 6 个球,其中有 4 个红球, 2 个黑球, 每次从中摸一球,进行大量重复实验,问其频率应在哪 个常数附近摆动? 电脑模拟实验
说明: ①求一个事件概率的基本方法是通过大量的重复实验。 事件 A 的概率: 一般地,在大量重复进行同一试验时,事件 A 发生 的频率 总是接近于某个常数,在它附近摆动。这个常数叫做事 件 A 的概率,记作 P(A) 。 ②当频率在某个常数附近摆动时,这个常数叫做 事件 A 的概率 ③概率是频率的稳定值,而频率是概率的近似值。 ④概率反映了随机事件发生的可能性的大小。 ⑤必然事件的概率是 1 ,不可能事件的概率是 0 , 因此 0≤P ( A ) ≤1
练习 1 :某射手在同一条件下进行射击,结果如下: 射击次数 n 击中靶心的次数 m 击中靶心的频率 m/n (1) 计算表中击中靶心的各个频率; (2) 这个射手射击一次,击中靶心的概率约为多少? 说明:击中靶心的概率是 0.90 是指射击一次 “ 击中靶心 ” 的 可能性是 90% 练习 2 :随机事件在 n 次试验中发生了 m 次,则( ) (A) 0 < m < n (B) 0 < n < m (C) 0≤m≤n (D) 0≤n≤m
课堂小结: 1 、在一定条件下可能发生也可能不发生的事件, 叫做随机事件。 2 、必然事件与不可能事件可看作随机事件的两种特殊情 况。因此,任何事件发生的概率都满足: 0≤P(A)≤1 。 3 、随机事件在相同的条件下进行大量的试验时,呈现规 律性,且频率 总是接近于常数 P(A) ,称 P(A) 为事件 的概率。
布置作业: 1 。课本 P114 练习 1 , 3 。 2 。上抛一个刻有 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 字样 的正六面体方块: ①出现字样为 “5” 的事件概率是多少? ②出现字样为 “0” 的事件概率是多少?