《隨機事件的概率》教學案例
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春燕2
高二數(shù)學
隨機事件的概率問題是近幾年高考中重點考查的內(nèi)容之一。以下是學習啦小編整理了《隨機事件的概率》教學案例,希望對你的學習有幫助。
【教學目的】
1.了解必然事件,不可能事件,隨機事件的概念;
2.理解隨機事件在大量重復試驗的情況下,它的發(fā)生呈現(xiàn)的規(guī)律性;
3.掌握概率的統(tǒng)計定義及概率的性質(zhì)。
【教學重點】隨機事件的概念。
【教學難點】隨機事件的發(fā)生所呈現(xiàn)的規(guī)律性。
【教學過程】
一、引入:
請學生觀看姚明投籃的視頻,正當姚明要投籃時,暫停視頻。
師:姚明這次投籃能否投中?
學生:肯定投中。
師:我們接著看視頻。
學生(觀看視頻):唉…,沒中。(有些失望)
繼續(xù)播放姚明的第二次投籃視頻。
師:姚明第二次投籃能否投中?
有些學生回答:肯定投中;有些學生回答:肯定不中;有些學生回答:有可能投中,也可能不中。
(順勢引入)師:今天這節(jié)課我們要學習一個新知識,學完之后,我們就可以解決這個問題了。
二、新課
師:首先,請同學們來看這樣一些事件,并從這些事件的發(fā)生與否的角度,分析一下它們各有什么特點?
(1)導體通電時,發(fā)熱;
(2)拋一塊石頭,下落;
(3)在常溫下,焊錫熔化;
(4)某人射擊一次,中靶;
(5)擲一枚硬幣,出現(xiàn)正面;
(6)在標準大氣壓下且溫度低于 時,冰融化。
學生回答:事件(1)(2)是一定會發(fā)生;
事件(3)(6)是一定不發(fā)生;
事件(4)(5)是有可能發(fā)生也可能不發(fā)生;
師:好的,下面再請同學們思考一個問題:在實際生活中,我們遇到的事件若從其發(fā)生與否的角度來看,可以分成幾類?
學生:可分為三類:一定要發(fā)生的事件;一定不會發(fā)生的事件;有可能發(fā)生也有可能不發(fā)生的事件。
師:我們不妨,將這些事件稱為:
必然事件:在一定的條件下必然要發(fā)生的事件,如上述事件(1)、(2);
不可能事件:在一定的條件下不可能發(fā)生的事件,如上述事件(3)、(6);
隨機事件:在一定的條件下可能發(fā)生也可能不發(fā)生的事件,如上述事件(4)、(5)。
師:請同學們舉出生活中或?qū)W習中的必然事件、不可能事件及隨機事件的例子。
學生舉例。
[例1]指出下列事件是必然事件,不可能事件,還是隨機事件。
(1)某地1月1日刮西北風;
(2)當x是實數(shù)時,x2≥0;
(3)手電筒的電池沒電,燈泡發(fā)亮;
(4)一個電影院某天的上座率超過50%.
解:由題意可知,(2)是必然要發(fā)生的,即為必然事件;(3)是不可能發(fā)生的,即為不可能事件;(1)、(4)有可能發(fā)生也有可能不發(fā)生,即為隨機事件。
師:隨機事件的“可能發(fā)生也可能不發(fā)生是不是沒有任何規(guī)律地隨意發(fā)生呢?
師:下面請同學們做一試驗:
每人把一枚硬幣拋10次,觀察其出現(xiàn)的結(jié)果,并記錄“正面朝上”出現(xiàn)的次數(shù),然后將結(jié)果匯總到小組組長。小組組長統(tǒng)計本組的“正面朝上”的次數(shù),把結(jié)果填入黑板的“表一”中。
師:請同學們統(tǒng)計第一組以及第一組與第二組的“拋擲硬幣的次數(shù)”的和、“正面的次數(shù)”的和并計算頻率,填入黑板上的“表二”中。
學生統(tǒng)計并計算
師:請同學們再來統(tǒng)計第一組和第二組以及第三組的拋擲硬幣的次數(shù)的和、“正面的次數(shù)”的和并計算頻率。
學生統(tǒng)計并計算
師:最后請同學們再來統(tǒng)計第一、二、三、四組的拋擲硬幣的次數(shù)的和、“正面的次數(shù)”的和并計算頻率。
學生統(tǒng)計并計算
師:同學們,請觀察黑板上的表中的數(shù)據(jù),是否可獲得什么結(jié)論呢?
學生:隨著拋擲硬幣的次數(shù)的增多,出現(xiàn)正面的頻率接近于0.5。
師:由于我們課堂上的時間有限,不能進行拋擲硬幣的大量重復試驗,感興趣的同學可以課后自己進行。下面請同學們來看這樣一組數(shù)據(jù):
表1 拋擲硬幣試驗結(jié)果表
歷史上曾有人作過拋擲硬幣的大量重復試驗,這便是試驗結(jié)果.大家從這組數(shù)據(jù)中,是否可觀察出正面的頻率值接近于0.5。
師:像這樣的試驗還有很多,下面請同學們看這樣兩組數(shù)據(jù),從表2可看到……
表2 某批乒乓球產(chǎn)品質(zhì)量檢查結(jié)果表
學生:當抽查的球數(shù)很多時,抽到優(yōu)等品的頻率接近于0.95。
師:從表3可看到……
表3 某種油菜籽在相同條件下的發(fā)芽試驗結(jié)果表
學生:當試驗的油菜籽的粒數(shù)很多時,油菜籽發(fā)芽的頻率接近于0.9。
師:隨機事件在一試驗中是否發(fā)生雖然不能事先確定,但隨著試驗次數(shù)的不斷增加,它的發(fā)生會呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性,正如我們剛才看到的:某事件發(fā)生的頻率在大量重復的試驗中總是接近于某個常數(shù)。
像這樣的常數(shù)我們可以給它下個定義:
一般地,在大量重復進行同一試驗時,事件A發(fā)生的頻率 總是接近于某個常數(shù),在它附近擺動,這時就把這個常數(shù)叫做事件A的概率,記作P(A)。
如上:記事件A為拋擲硬幣時“正面向上”。
則P(A)=0.5,即:拋擲一枚硬幣出現(xiàn)“正面向上”的概率是0.5。
若記事件A為抽取乒乓球試驗中出現(xiàn)優(yōu)等品,則P(A)=0.95,即:任取一乒乓球得到優(yōu)等品的概率是0.95。
若記事件A:油菜籽發(fā)芽,則P(A)=0.9,即:任取一油菜籽,發(fā)芽的概率為0.9。
思考:事件A發(fā)生的頻率與事件A的概率P(A) 有什么聯(lián)系和區(qū)別?
聯(lián)系:事件A的頻率是指事件發(fā)生的次數(shù)與試驗總次數(shù)的比值,具有穩(wěn)定性,總在某個常數(shù)附近擺動,這個常數(shù)就是事件A的概率,隨著試驗次數(shù)的增多,這種擺動的幅度越來越小 。在實際問題中,在大量重復試驗的前提下,通常頻率可近似地作為這個事件的概率。
區(qū)別:對于一個事件而言,其概率是一個確定的常數(shù),它是客觀存在的,不隨試驗次數(shù)的變化而變化,而頻率是隨機的,在試驗前不能確定,做相同次數(shù)或不同次數(shù)的重復試驗,得到的頻率可能會不同。
師:事件A的概率P(A)這一常數(shù)與事件A發(fā)生有什么聯(lián)系?
概率這一常數(shù)從數(shù)量上反映了一個事件發(fā)生的可能性的大小。所以我們常用概率度量事件發(fā)生的可能性的大小。
如上:拋擲一枚硬幣出現(xiàn)“正面向上”的可能性是50%;任取一乒乓球得到優(yōu)等品的可能性是95%;任取一油菜籽,發(fā)芽的可能性是90%。
這一數(shù)值會給我們的生活和統(tǒng)計工作帶來很多方便,很有研究價值。
上述有關(guān)概率的定義,也就是求一個事件的概率的基本方法:進行大量的重復試驗,用這個事件發(fā)生的頻率近似地作為它的概率。 即:若隨機事件A在n次試驗中發(fā)生了m次,則有0≤m≤n,0≤ ≤1
于是可得:0≤P(A)≤1
顯然:(1)必然事件的概率是1,(2)不可能事件的概率是0。
三、練習:
下面讓我們運用今天所學習的方法來求某些事件的概率。
練習1:某籃球運動員在同一條件下進行投籃練習,結(jié)果如下表:
(1)計算表中進球的頻率;
(2)這位運動員投籃一次,進球的概率約是多少?
(3)這位運動員進球的概率是0.8,那么他投10次籃一定能投中8次嗎?
練習2:從甲、乙兩廠家隨機抽取的某批乒乓球產(chǎn)品質(zhì)量檢查情況(如表1、表2):
(1)計算表中乒乓球優(yōu)等品的頻率(結(jié)果保留到小數(shù)點后三位)
(2)從甲、乙兩廠的這批乒乓球產(chǎn)品中任取一個,為優(yōu)等品的概率分別是多少?
(3)若兩廠的乒乓球價格相同,你打算從哪一廠家購貨?
四、課時小結(jié)
師:通過這節(jié)課的學習,你有哪些收獲?
學生進行小結(jié)。
五、課后作業(yè)
請同學們上網(wǎng)收集并統(tǒng)計姚明投球的次數(shù)及進球的次數(shù),運用這節(jié)課的知識,估計姚明投籃一次,進球的概率大約是多少?
●板書設計
滿意的理由:這節(jié)課的設計符合新課程要求,把課堂交給學生,做到以學生為主,多方法地運用,激發(fā)學生興趣。首先,以學生喜歡的籃球明星姚明投籃是否投中,引入課題,激起學生學習的興趣。在得出隨機事件的定義之后,讓學生在日常生活中尋找事例,再一次激起學生興趣。接著,從學生熟悉并感興趣的拋擲硬幣入手,讓學生親自動手操作,在實踐過程中形成對概念的正確理解。最后,讓學生上網(wǎng)收集并統(tǒng)計姚明投球的次數(shù)及進球的次數(shù),運用這節(jié)課的知識,估計姚明投籃一次,進球的概率大約是多少,與引入相呼應。
【教學目的】
1.了解必然事件,不可能事件,隨機事件的概念;
2.理解隨機事件在大量重復試驗的情況下,它的發(fā)生呈現(xiàn)的規(guī)律性;
3.掌握概率的統(tǒng)計定義及概率的性質(zhì)。
【教學重點】隨機事件的概念。
【教學難點】隨機事件的發(fā)生所呈現(xiàn)的規(guī)律性。
【教學過程】
一、引入:
請學生觀看姚明投籃的視頻,正當姚明要投籃時,暫停視頻。
師:姚明這次投籃能否投中?
學生:肯定投中。
師:我們接著看視頻。
學生(觀看視頻):唉…,沒中。(有些失望)
繼續(xù)播放姚明的第二次投籃視頻。
師:姚明第二次投籃能否投中?
有些學生回答:肯定投中;有些學生回答:肯定不中;有些學生回答:有可能投中,也可能不中。
(順勢引入)師:今天這節(jié)課我們要學習一個新知識,學完之后,我們就可以解決這個問題了。
二、新課
師:首先,請同學們來看這樣一些事件,并從這些事件的發(fā)生與否的角度,分析一下它們各有什么特點?
(1)導體通電時,發(fā)熱;
(2)拋一塊石頭,下落;
(3)在常溫下,焊錫熔化;
(4)某人射擊一次,中靶;
(5)擲一枚硬幣,出現(xiàn)正面;
(6)在標準大氣壓下且溫度低于 時,冰融化。
學生回答:事件(1)(2)是一定會發(fā)生;
事件(3)(6)是一定不發(fā)生;
事件(4)(5)是有可能發(fā)生也可能不發(fā)生;
師:好的,下面再請同學們思考一個問題:在實際生活中,我們遇到的事件若從其發(fā)生與否的角度來看,可以分成幾類?
學生:可分為三類:一定要發(fā)生的事件;一定不會發(fā)生的事件;有可能發(fā)生也有可能不發(fā)生的事件。
師:我們不妨,將這些事件稱為:
必然事件:在一定的條件下必然要發(fā)生的事件,如上述事件(1)、(2);
不可能事件:在一定的條件下不可能發(fā)生的事件,如上述事件(3)、(6);
隨機事件:在一定的條件下可能發(fā)生也可能不發(fā)生的事件,如上述事件(4)、(5)。
師:請同學們舉出生活中或?qū)W習中的必然事件、不可能事件及隨機事件的例子。
學生舉例。
[例1]指出下列事件是必然事件,不可能事件,還是隨機事件。
(1)某地1月1日刮西北風;
(2)當x是實數(shù)時,x2≥0;
(3)手電筒的電池沒電,燈泡發(fā)亮;
(4)一個電影院某天的上座率超過50%.
解:由題意可知,(2)是必然要發(fā)生的,即為必然事件;(3)是不可能發(fā)生的,即為不可能事件;(1)、(4)有可能發(fā)生也有可能不發(fā)生,即為隨機事件。
師:隨機事件的“可能發(fā)生也可能不發(fā)生是不是沒有任何規(guī)律地隨意發(fā)生呢?
師:下面請同學們做一試驗:
每人把一枚硬幣拋10次,觀察其出現(xiàn)的結(jié)果,并記錄“正面朝上”出現(xiàn)的次數(shù),然后將結(jié)果匯總到小組組長。小組組長統(tǒng)計本組的“正面朝上”的次數(shù),把結(jié)果填入黑板的“表一”中。
| 第一組 | 第二組 | 第三組 | 第四組 | ||||
| 拋擲次數(shù) | 120 | 120 | 140 | 120 | ||||
| 正面向上次數(shù) | 65 | 58 | 69 | 61 |
學生統(tǒng)計并計算
師:請同學們再來統(tǒng)計第一組和第二組以及第三組的拋擲硬幣的次數(shù)的和、“正面的次數(shù)”的和并計算頻率。
學生統(tǒng)計并計算
師:最后請同學們再來統(tǒng)計第一、二、三、四組的拋擲硬幣的次數(shù)的和、“正面的次數(shù)”的和并計算頻率。
學生統(tǒng)計并計算
| 拋擲次數(shù)(n) | 120 | 240 | 380 | 500 |
| 正面向上次數(shù) (頻數(shù)m) | 65 | 123 | 192 | 254 |
| 頻率( ) | 0.5417 | 0.5125 | 0.5052 | 0.508 |
學生:隨著拋擲硬幣的次數(shù)的增多,出現(xiàn)正面的頻率接近于0.5。
師:由于我們課堂上的時間有限,不能進行拋擲硬幣的大量重復試驗,感興趣的同學可以課后自己進行。下面請同學們來看這樣一組數(shù)據(jù):
表1 拋擲硬幣試驗結(jié)果表
| 拋擲次數(shù) | 正面向上次數(shù) (頻數(shù) ) | 頻率( ) |
| 2048 4040 12000 24000 30000 72088 | 1061 2048 6019 12012 14984 36124 | 0.5181 0.5069 0.5016 0.5005 0.4995 0.5011 |
師:像這樣的試驗還有很多,下面請同學們看這樣兩組數(shù)據(jù),從表2可看到……
表2 某批乒乓球產(chǎn)品質(zhì)量檢查結(jié)果表
| 抽取球數(shù) | 50 | 100 | 200 | 500 | 1000 | 2000 |
| 優(yōu)等品數(shù) | 45 | 92 | 194 | 470 | 954 | 1902 |
| 優(yōu)等品頻率 | 0.9 | 0.92 | 0.97 | 0.94 | 0.954 | 0.951 |
師:從表3可看到……
表3 某種油菜籽在相同條件下的發(fā)芽試驗結(jié)果表
| 每批粒數(shù) | 2 | 5 | 10 | 70 | 130 | 310 | 700 | 1500 | 2000 | 3000 |
| 發(fā)芽的粒數(shù) | 2 | 4 | 9 | 60 | 116 | 282 | 639 | 1339 | 1806 | 2715 |
| 發(fā)芽的頻率 | 1 | 0.8 | 0.9 | 0.857 | 0.892 | 0.910 | 0.913 | 0.893 | 0.903 | 0.905 |
師:隨機事件在一試驗中是否發(fā)生雖然不能事先確定,但隨著試驗次數(shù)的不斷增加,它的發(fā)生會呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性,正如我們剛才看到的:某事件發(fā)生的頻率在大量重復的試驗中總是接近于某個常數(shù)。
像這樣的常數(shù)我們可以給它下個定義:
一般地,在大量重復進行同一試驗時,事件A發(fā)生的頻率 總是接近于某個常數(shù),在它附近擺動,這時就把這個常數(shù)叫做事件A的概率,記作P(A)。
如上:記事件A為拋擲硬幣時“正面向上”。
則P(A)=0.5,即:拋擲一枚硬幣出現(xiàn)“正面向上”的概率是0.5。
若記事件A為抽取乒乓球試驗中出現(xiàn)優(yōu)等品,則P(A)=0.95,即:任取一乒乓球得到優(yōu)等品的概率是0.95。
若記事件A:油菜籽發(fā)芽,則P(A)=0.9,即:任取一油菜籽,發(fā)芽的概率為0.9。
思考:事件A發(fā)生的頻率與事件A的概率P(A) 有什么聯(lián)系和區(qū)別?
聯(lián)系:事件A的頻率是指事件發(fā)生的次數(shù)與試驗總次數(shù)的比值,具有穩(wěn)定性,總在某個常數(shù)附近擺動,這個常數(shù)就是事件A的概率,隨著試驗次數(shù)的增多,這種擺動的幅度越來越小 。在實際問題中,在大量重復試驗的前提下,通常頻率可近似地作為這個事件的概率。
區(qū)別:對于一個事件而言,其概率是一個確定的常數(shù),它是客觀存在的,不隨試驗次數(shù)的變化而變化,而頻率是隨機的,在試驗前不能確定,做相同次數(shù)或不同次數(shù)的重復試驗,得到的頻率可能會不同。
師:事件A的概率P(A)這一常數(shù)與事件A發(fā)生有什么聯(lián)系?
概率這一常數(shù)從數(shù)量上反映了一個事件發(fā)生的可能性的大小。所以我們常用概率度量事件發(fā)生的可能性的大小。
如上:拋擲一枚硬幣出現(xiàn)“正面向上”的可能性是50%;任取一乒乓球得到優(yōu)等品的可能性是95%;任取一油菜籽,發(fā)芽的可能性是90%。
這一數(shù)值會給我們的生活和統(tǒng)計工作帶來很多方便,很有研究價值。
上述有關(guān)概率的定義,也就是求一個事件的概率的基本方法:進行大量的重復試驗,用這個事件發(fā)生的頻率近似地作為它的概率。 即:若隨機事件A在n次試驗中發(fā)生了m次,則有0≤m≤n,0≤ ≤1
于是可得:0≤P(A)≤1
顯然:(1)必然事件的概率是1,(2)不可能事件的概率是0。
三、練習:
下面讓我們運用今天所學習的方法來求某些事件的概率。
練習1:某籃球運動員在同一條件下進行投籃練習,結(jié)果如下表:
| 投籃次數(shù)n | 8 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| 進球次數(shù)m | 6 | 8 | 12 | 17 | 25 | 32 | 39 |
| 進球頻率 |
(2)這位運動員投籃一次,進球的概率約是多少?
(3)這位運動員進球的概率是0.8,那么他投10次籃一定能投中8次嗎?
練習2:從甲、乙兩廠家隨機抽取的某批乒乓球產(chǎn)品質(zhì)量檢查情況(如表1、表2):
| 抽取球數(shù)n | 50 | 100 | 200 | 500 | 1000 | 2000 |
| 優(yōu)等品數(shù)m | 45 | 92 | 194 | 470 | 954 | 1920 |
| 優(yōu)等品的頻率 |
| 抽取球數(shù)n | 70 | 130 | 310 | 700 | 1500 | 2000 |
| 優(yōu)等品數(shù)m | 60 | 116 | 282 | 639 | 1339 | 1806 |
| 優(yōu)等品的頻率 |
(2)從甲、乙兩廠的這批乒乓球產(chǎn)品中任取一個,為優(yōu)等品的概率分別是多少?
(3)若兩廠的乒乓球價格相同,你打算從哪一廠家購貨?
四、課時小結(jié)
師:通過這節(jié)課的學習,你有哪些收獲?
學生進行小結(jié)。
五、課后作業(yè)
請同學們上網(wǎng)收集并統(tǒng)計姚明投球的次數(shù)及進球的次數(shù),運用這節(jié)課的知識,估計姚明投籃一次,進球的概率大約是多少?
●板書設計
| §11.1 隨機事件的概率 一、事件(1)必然事件 四、概率的本質(zhì) (2)不可能事件 (3)隨機事件 二、概率定義 三、頻率與概率的聯(lián)系與區(qū)別 |
