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1、第1课时7.1.1条件概率(-)教学内容条件概率,概率的乘法公式.(-)教学目标了解条件概率的概念,掌握条件概率的两个公式,并能用该公式计算条件概率,掌握概率的乘法公式,并会简单的应用.(三)教学重点和难点重点:条件概率与概率的乘法公式,由特殊到一般的研究方法.难点:对条件概率中“条件”的正确理解,条件概率与无条件概率的比较.(四)教学过程设计1.知识回顾(1)古典概型的概率公式:=A所包含的样本点个数,一样本空间Q包含的样本点总数;(2)当事件A与8相互独立时,有P(AB)P(A)P(B)f如果事件A与B不相互独立,如何表示积事件AB的概率呢?2.情境引入问题L某班级有45名学生,其中男、女
2、生人数及团员的人数如表1所示.表1团员非团员合计男生16925女生14620合计301545在班级里随机选择一人做代表:(1)选到男生的概率是多少?(2)如果已知选到的是团员,那么选到的是男生的概率是多少?师生活动:学生尝试利用古典概型自主完成上面的问题,并要求学生在每个问题中用符号表示样本空间和相关的事件,教师完善解题过程.在问题(1)中,随机选择1人做代表,则样本空间。包含45个等可能的样本点.设A=选至IJ团员”,8二“选至IJ男生”,则有(A)=30,“(3)=25,w()=45.255根据古典概型知识可知,选到男生的概率尸(8)=2=3.459对于问题(2),引导学生分析”在选到团员
3、的条件下,选到男生”的概率就是“在事件4发生的条件下,事件8发生”的概率,记为P(3A).此时相当于以4为样本空间来考虑事件B发生的概率,而在新的样本空间中事件3就是积事件AB,包含的样本点数n(AB)=6.根据古典概型知识可知:P(BIA)二MA)1630815追问1:事件A的发生是对样本空间产生了怎样的影响?追问2:在新的样本空间中,事件8的样本点发生了什么样的变化?师生活动:教师引导学生思考、交流、总结.设计意图:通过具体的实例,引入条件概率的直观概念,使学生认识到在事件A发生的条件下,会缩小样本空间,条件概率P(BIA)本质上是在新的样本空间A中事件AB的概率,即p(同A)=M竺2.n
4、(A)问题2:假定生男孩和生女孩是等可能的,现在考虑有两个小孩的家庭.随机选择一个家庭,那么(1)该家庭中两个小孩都是女孩的概率是多大?(2)如果已经知道这个家庭有女孩,那么两个小孩都是女孩的概率有多大?师生活动:在问题1的基础上,鼓励学生自主完成,尽可能规范解题步骤,然后教师引导学生进行互动交流.对于问题(1),它与抛掷硬币问题很相似,所以学生不难判断它满足古典概型,用A表示事件“选择的家庭中有女孩”,B表示“选择的家庭中两个小孩都是女孩”,直接用古典概型的计算尸(6)=皿=!;(Q)4对于问题(2),首先要引导学生分析所求的概率就是“在事件A发生的条件下,事件8发生”的概率,记为P(3A)
5、.此时A成为样本空间,事件8就是积事件A8.根据古典概型知识可知,P(MA)=辿=1.(A)3追问:两个事件的概率计算中分子都是1,它们表达的意义一样吗?设计意图:通过问题1和问题2,引导学生发现对于一般的古典概型,在事件A发生的条件下,事件B发生的概率都是P(BlA)=必生.(A)3 .抽象条件概率的概念问题3:结合以上两个问题,关于条件概率的计算,你能得出什么结论?师生活动:学生集体回答,教师整理,借助图1可知,若已知事件A发生,则A成为样本空间.此时,事件8发生的概率是A8包含样本点数与A包含样本点数的比值,即P(BA)=n(AB)MA)追问:在古典概型下,该表达式还可以进行怎样的变形?
6、.(AB)学生探索:又因为P(BlA)=巡竺=7瓯=四竺,所以在事件A发生的条1n(A)(A)P(A)词件下,事件B发生的概率也可以通过P(MA)=今翳来计算.教师总结:虽然此表达式是在古典概型中得到的,但是它适用于一般的概率模型.所以以此作为条件概率的定义(教师板书).于是,给出一般的条件概率的定义:一般地,设4B为两个随机事件,且P(A)0,我们称P(MA)=义学为事件A发生的条件下,事件3发生的条件P(A)概率,简称条件概率.设计意图:由具体实例抽象概括共同特征以形成数学概念,是数学抽象核心素养的重要表现形式,也是重要的数学思想方法,条件概率的定义不再局限于古典概型,对于一般的概率模型都
7、成立,这也是数学概念的一般性的体现.4 .条件概率与独立性的关系,乘法公式问题4:在问题1和问题2中,都有P(5A)P(5).一般地,P(5A)与P(B)不一定相等.如果P(8A)与P(B)相等,那么事件A与B应满足什么条件?师生活动:教师引导学生根据P(BlA)=P(5)的直观意义,先猜结果,再根据条件概率的定义及事件独立性的定义推理得出结论,教师可引导学生自己根据定义推导条件概率和独立性的关系.直观上看,当事件A与事件8相互独立时,事件4发生与否不影响事件3发生的概率,这等价于P(BIA)=P(3).事实上,若事件A与8相互独立,即P(AB)=P(A)P(B),且P(A)O,则P(8A)=
8、今罂=&第詈=P(A).反之,若P(BIA)=P(8),且P(A)0,即P(BIA)=生竺2=P(B),所以有尸(AB)=P(A)P(B),即事件A与8相互独立.P(A)以上过程安排两位学生上黑板推导.因此,当P(A)O时,当且仅当A与8相互独立时,有P(3A)=P(3)追问L关于独立性的充要条件,你还有其它的表达式吗?学生探索:当P(B)O时,当且仅当A与B相互独立时,有P(AlB)=P(A).即当P(A)0,P(B)0时,A与8相互独立等价于P(BlA)=P(B),也等价于P(AIB)=P(A).追问2:对于任意两个事件A与3,如果已知MA)与P(34),如何计算MAB)呢?师生活动:教师
9、引导学生通过对条件概率公式进行变形,得到计算P(AB)的公式,即对于任意两个事件4与8,若P(A)0,则MAe)=P(A)P(BA),称此式为概率的乘法公式.同理,若P(8)0,则MAB)=M8)P(AlB).提醒学生此结论适用于任意两个事件,独立事件作为特例自然也是满足.设计意图:通过对问题的进一步深入探究,得到两事件A,B相互独立的充要条件,并推导出概率的乘法公式.有了条件概率的定义、条件概率与独立性的关系、概率乘法公式,就初步具备了解决较复杂概率问题的能力.5 .应用新知例1在5道试题中有3道代数题和2道几何题,每次从中随机抽出1道题,抽出的题不再放回,求:(1)第1次抽到代数题且第2次
10、抽到几何题的概率.(2)在第1次抽到代数题的条件下,第2次抽到几何题的概率.师生活动:教师先作示范性分析,再由学生独立完成.在学生完成本例题的解答以后,教师给出完整的解题过程.追问L通过本例,你能谈谈积事件与条件概率的区别和联系吗?追问2:通过以上的例题的解答,请问条件概率一般有几种求法吗?追问3:条件概率只是缩小了样本空间,你认为条件概率有什么性质?师生活动:关于追问1,学生自主回答,感受积事件的“同时”与条件概率的“序”.关于追问2,教师根据学生回答,进行总结.求条件概率一般有两种方法:一种是基于样本空间C,先计算P(A)和P(AB),利用条件概率公式求P(BIA);另一种是根据条件概率的
11、直观意义,增加了“A发生”的条件后,样本空间缩小为A,求P(BIA)就是以A为样本空间计算AB的概率.关于追问3,教师给出概率性质,让学生类比得到条件概率性质,并将证明留给学生课下探索.条件概率只是缩小了样本空间,因此条件概率同样具有概率的性质.设P(A)0,贝IJP(A)=1如果B和C是两个互斥事件,则P(8JCIA)=P(3A)+P(CIA)设3和7互为对立事件,则P(BIA)=I-P(BA)设计意图:通过具体实例分清条件概率与积事件概率的联系与区别,归纳求条件概率的两种一般方法,总结条件概率的三个基本性质.课堂练习已知3张奖券中只有一张有奖,甲、乙、丙3名同学依次无放回地各抽一张.他们中
12、奖的概率与抽奖的次序有关吗?师生活动:原本教材中例题作为课堂练习以例代练,由学生自主完成,教师引导学生关注“中奖的概率与抽奖的次序有关吗?”这个问题的本质是计算甲、乙、丙中奖的概率.如果概率相等,那么与抽奖次序无关;如果概率不相等,那么与抽奖次数有关.追问:如果是有放回随机抽样,中奖的概率与抽奖的次序有关吗?获奖的情况会有什么改变?师生活动:教师引导学生与放回随机抽样中奖的概率进行比较,得出结论:在抽奖问题中,无论是放回还是不放回,中奖的概率都与抽奖的次序无关.设计意图:通过一个简单的具体问题,把对问题的判断转化成概率的计算问题,根据概率计算的结果作出正确的判断.这个问题虽然可以利用古典概型概
13、率公式求解,安排在本节的意图是让学生体会用乘法公式计算概率,具有解题思路清晰,运算量小等优点.例2银行储蓄卡的密码由6位数字组成.某人在银行自助取款机上取钱时,忘记了密码的最后一位数字,求:(1)任意按最后1位数字,不超过2次就按对的概率.(2)如果记得密码的最后1位是偶数,不超过2次就按对的概率.师生活动:教师先要求学生分析例2中的问题,尝试自主解决问题,并实时将解题过程中的困难,通过师生互动加以解决.教师在分析中,应重点提示学生,最后1位密码“不超过2次就按对“等价于”第1次按对,或者第1次按错但第2次按对可以先把复杂事件用简单事件的运算结果表示,再利用概率性质求解.设计意图:通过具体实例
14、,让学生进一步感受计算复杂事件的概率的方法,将复杂事件分解为简单事件,再利用互斥事件概率的加法公式、乘法公式、条件概率等求出概率.6 .总结提升教师引导学生回顾本节课的学习过程,并让学生回答以下问题:(1)什么是条件概率?(2)对于随机事件A,B,请你说一说“事件A,B同时发生”与“在事件A发生的条件下,事件B发生”的区别,这两个事件的概率有什么关系?(3)求条件概率一般有几种方法?(4)条件概率有哪些性质?设计意图:通过以上4个问题,梳理本节课的核心内容和主要方法,使学生能在整体上把握条件概率的含义,能运用条件概率的知识进行概率计算.7 .布置作业课本48页练习及习题7.1第1,2,6,9题.(五)目标检测设计从一副不含大小王的52张扑克牌中,每次从中随机抽取1张扑克牌,抽出的牌不再放回.(1)已知第一次抽到A牌,求第2次抽到A牌的概率;(2)求第一次抽到A牌且第2次抽到A牌的概率.设计意图:考查学生对条件概率概念的了解,以及对条件概率与积事件的区别与联系的了解.