11.3 每次试验只有两个可能 结果的n次独立重复试验模型
教学目标:
1. 理解相互独立事件.
2. 掌握概率的乘法定理、伯努利概率模型的计算公式. 3. 理解伯努利概率模型的特点. 教学重点:
概率的乘法定理、伯努利概率模型的计算公式. 教学难点:
对伯努利概率模型的理解及应用. 教学方法:
启发引导式、讲解式. 授课类型:新授课 课时安排:2课时 一、复习提问:
1、 在掷两次硬币的随机试验中,它的样本空间是什么. 2、 事件A的发生会不会影响事件B的发生. (引出课题) 二、新课引入:
给出事件A与事件B独立的定义:
在随机试验中,如果事件A的发生不会影响事件B发生的可能性大小,即在事件A发生的情况下,事件B发生的概率等于事
件B原来的概率,那么称事件A与事件B独立.
在掷硬币的随机试验中事件A与事件B独立,引导学生得出P(AB) 、P(A)、P(B) 之间的关系
P(AB) = P(A)P(B).
三、探究新课:
(一)概率的乘法定理(幻灯片给出)
定理1(概率的乘法定理) 如果随机试验的样本点只有有限多个,那么事件A与B独立的充分必要条件是P(AB) = P(A)P(B).
当随机试验的样本点有无穷多个时,如果事件A与事件B满足P(AB) = P(A)P(B),那么称事件A与事件B独立.
定义 事件A与B独立当且仅当事件B与A独立,这时我们就说:事件A与事件B相互独立.
例1 在掷两次硬币的试验中,“至少有一次出现正面”的事件C与“至少有一次出现反面”的事件D是否独立?
解: C=(正,正),(反,正?? ),(正,反)D=(正,反),(反,正?? ),(反,反)?? CD=C?D=(正,反),(反,正)3321 于是 P(C)=, P(D)=, P(CD)==.
4442 所以 P(C)P(D)?3391???, 44162所以 P(CD)?P(C)P(D),
从而事件
C与事件D不独立.
例2 掷两次骰子,求下列事件的概率:
(1)“两次都出现6点(即刻有6个点的面向上)”的事件B; (2)“恰有一次出现6点”的事件C;
解 (1)用A1,A2分别表示“第一次掷骰子,出现6点”的事件,“第二次掷骰子,出现6点”的事件,则“两次都出现6点”的事件B=A1?A2?A1A2 . 显然,A1的发生不会影响A2发生的可能性大小,因此事件A1,A2独立,所以P(B)?P(A1A2)?P(A1)P(A2).
由于掷一次骰子,各个面向上的可能性是一样的,因此
11111P(A1)?,P(A2)?,于是P(B)?P(A1)P(A2)???.
666636即“掷两次骰子,两次都出现6点”的概率是
1. 36(2) “恰有一次出现6点”可能是“第一次掷骰子出现6点,第二次掷骰子出现其他点”或者“第二次掷骰子出现6点,第一次掷骰子出现其他点” .因此“恰有一次出现6点”的事件C为
C?A1A2?A1A2.
由于A1,A2独立,因此A1的发生也不会影响A2发生的可能性大小,从而A1与A2独立.同理,A1与A2独立.于是
1115P(A1 A2)?P(A1)P(A2)?(1?P(A2))?(1?)?666361115 P(A1A2)?P(A1)P(A2)?(1?P(A1))?(1?)?66636显然 A1A2与 A1A2互不相容,因此
P(C)?P(A1A2?A1A2)?P(A1A2)?P(A1A2)555???363618
即“掷两次骰子,恰有一次出现6点的概率为
5. 181?点”的概率为????6?2在例2中,掷两次骰子,“两次都出现6,
“恰有一次出现6点”的概率为2?(. ?1?) 大家能猜出“没有6点出现”的概率是多少吗?
161611125p?1?()2?2??(1?)?.
66636定义 一般地,在随机试验中,如果n个事件A1,A2?,An
满足下述条件A1,A2?,An中任意s个(1 s n)事件同时发生,不会影响它们后面的每个事件发生的可能性大小,那么称事件A1,A2?,An相互独立.
定理 2 如果随机试验的样本点只有有限多个,那么n个事件
A1,A2?,An相互独立的充分必要条件是下列一组等式都成立:
P(AiAj)?P(Ai)P(Aj),1?i?j?n;
P(AiAjAl)?P(Ai)P(Aj)P(Al), 1?i?j?l?n;
????
P(AA?An)?P(A1)P(A2)?P(An) 12当随机试验的样本点有无穷多个时,直接把上式作为n个事件A1,A2?,An相互独立的定义.
掷三次骰子,“恰有一次出现6点”的事件B1的概率是
多少?“恰有两次出现6点”的事件B2的概率是多少?
用Ai表示“第i次掷骰子出现6点”的事件,其中i=1,2,3.因为A1,A2,A3相互独立,则A1,A2,A3也相互独立.显然,“恰有一次出现6点”的事件B1=A1A2A3?A1A2A3?A1A2A3,则 P(B1)?P(A1A2A3)?P(A1A2A3)?P(A1A2A3)
?P(A1)P(A2)P(A3)?P(A1)P(A2)P(A3)?P(A1)P(A2)P(A3) ?????????15551555111=C3鬃66666666665()2 6“恰有两次出现6点”的事件B2=A1A2A3?A1A2A3?A1A2A3,则
P(B2)?P(A1A2A3)?P(A1A2A3)?P(A1A2A3)11515151115??????????C32?()2?, 66666666666“恰有三次出现6点”的事件B3的概率为
11115P(B3)?P(A1A2A3)????C33()3?()0.
66666“三次都不出现6点”的事件B0的概率为
55553010P(B0)?P(A1A2A3)????C3()?().
66666 据上述公式,大家能得出“恰有
k次出现6点”的
事件Bk的概率公式吗?那掷n次骰子恰有k次出现6点的概率呢?
掷3次骰子恰有k次出现6点的概率.
掷n次骰子恰有k次出现6点的概率P(Bk)?Cnk????其中k=0,1,?,n.
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?6??6?kn?k