{ "problem_list": [ { "编号": "T10-1-1-E01", "名称": "抛掷硬币样本空间构建", "类型": "例题", "难度等级": 1, "来源": "教材P236 例1", "题目描述": "抛掷一枚硬币,观察它落地时哪一面朝上,写出试验的样本空间。", "解题思路": [ "明确试验是抛掷一枚硬币", "确定观察对象是硬币朝上的面", "列出所有可能的基本结果", "用适当符号表示样本点" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "分析试验特征", "具体过程": "抛掷一枚硬币,观察落地时朝上的面" }, { "步骤描述": "确定可能结果", "具体过程": "硬币落地时只有两种可能:正面朝上或反面朝上" }, { "步骤描述": "用符号表示", "具体过程": "用h表示正面朝上,t表示反面朝上" }, { "步骤描述": "构建样本空间", "具体过程": "样本空间Ω = {h, t} 或 Ω = {正面朝上, 反面朝上}" } ], "最终答案": "样本空间Ω = {正面朝上, 反面朝上},或用符号表示为Ω = {h, t}" }, "涉及知识点": [ "K10-1-02 随机试验", "K10-1-03 样本点", "K10-1-04 样本空间" ], "涉及方法": [ "M10-1-01 样本空间构建法" ], "变式练习": [ "抛掷两枚硬币的样本空间", "抛掷骰子的样本空间" ], "常见错误": [ { "错误描述": "遗漏可能结果或用不恰当的符号", "原因": "对试验的基本结果分析不够清楚", "正确做法": "系统分析所有可能的基本结果,选择合适的表示符号" } ] }, { "编号": "T10-1-1-E02", "名称": "抛掷骰子样本空间构建", "类型": "例题", "难度等级": 1, "来源": "教材P236 例2", "题目描述": "抛掷一枚骰子,观察它落地时朝上的面的点数,写出试验的样本空间。", "解题思路": [ "明确试验是抛掷一枚骰子", "确定观察对象是朝上面的点数", "列出所有可能的点数", "构建样本空间" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "分析试验特征", "具体过程": "抛掷一枚质地均匀的骰子,观察朝上面的点数" }, { "步骤描述": "确定可能结果", "具体过程": "骰子有6个面,点数分别为1,2,3,4,5,6" }, { "步骤描述": "用符号表示", "具体过程": "用i表示朝上面的点数为i" }, { "步骤描述": "构建样本空间", "具体过程": "样本空间Ω = {1,2,3,4,5,6}" } ], "最终答案": "样本空间Ω = {1,2,3,4,5,6}" }, "涉及知识点": [ "K10-1-02 随机试验", "K10-1-03 样本点", "K10-1-04 样本空间" ], "涉及方法": [ "M10-1-01 样本空间构建法" ], "变式练习": [ "抛掷两枚骰子的样本空间", "抛掷硬币和骰子的样本空间" ], "常见错误": [ { "错误描述": "遗漏某些点数或重复计数", "原因": "对骰子的基本特征认识不清", "正确做法": "明确骰子有6个面,点数从1到6" } ] }, { "编号": "T10-1-1-E03", "名称": "多元随机试验样本空间", "类型": "例题", "难度等级": 2, "来源": "教材P236 例3", "题目描述": "抛掷两枚硬币,观察它们落地时朝上的面的情况,写出试验的样本空间。", "解题思路": [ "明确试验涉及两枚硬币", "确定观察对象是两枚硬币的朝向", "分析第一枚和第二枚的可能结果", "构建有序对表示样本点" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "分析试验特征", "具体过程": "同时抛掷两枚硬币,观察两枚硬币的朝向" }, { "步骤描述": "确定表示方法", "具体过程": "用(x,y)表示样本点,x为第一枚硬币朝向,y为第二枚硬币朝向" }, { "步骤描述": "列举所有组合", "具体过程": "第一枚正面/反面 × 第二枚正面/反面 = 4种组合" }, { "步骤描述": "构建样本空间", "具体过程": "Ω = {(正面,正面), (正面,反面), (反面,正面), (反面,反面)}" }, { "步骤描述": "简化表示", "具体过程": "用1表示正面,0表示反面,则Ω = {(1,1), (1,0), (0,1), (0,0)}" } ], "最终答案": "样本空间Ω = {(正面,正面), (正面,反面), (反面,正面), (反面,反面)},或简化为Ω = {(1,1), (1,0), (0,1), (0,0)}" }, "涉及知识点": [ "K10-1-02 随机试验", "K10-1-03 样本点", "K10-1-04 样本空间" ], "涉及方法": [ "M10-1-01 样本空间构建法" ], "变式练习": [ "抛掷三枚硬币的样本空间", "抛掷硬币和骰子的样本空间" ], "常见错误": [ { "错误描述": "混淆有序对和无序对,遗漏某些组合", "原因": "对多元试验的理解不够深入", "正确做法": "明确每个元素的位置和顺序,系统列举所有可能组合" } ] }, { "编号": "T10-1-2-E01", "名称": "电路事件关系分析", "类型": "例题", "难度等级": 3, "来源": "教材P237 例4", "题目描述": "一个电路中有A、B、C三个电器元件,每个元件可能正常或失效。观察这个电路中各元件是否正常。 (1) 写出试验的样本空间; (2) 用集合表示事件M='恰好两个元件正常',N='电路是通路',T='电路是断路'。", "解题思路": [ "明确试验涉及三个元件的状态", "确定每个元件的可能状态", "用三元数组表示样本点", "分析各个事件包含的样本点" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "分析试验特征", "具体过程": "观察三个元件A、B、C的工作状态" }, { "步骤描述": "确定表示方法", "具体过程": "用(x₁,x₂,x₃)表示三元组,1表示正常,0表示失效" }, { "步骤描述": "构建样本空间", "具体过程": "每个元件有2种状态,共2³=8种组合" }, { "步骤描述": "列出样本空间", "具体过程": "Ω = {(0,0,0), (1,0,0), (0,1,0), (0,0,1), (1,1,0), (1,0,1), (0,1,1), (1,1,1)}" }, { "步骤描述": "分析各事件", "具体过程": "M:恰有两个元件正常 = {(1,1,0), (1,0,1), (0,1,1)}" }, { "步骤描述": "分析电路通路条件", "具体过程": "电路为通路需要A正常且B、C中至少一个正常" }, { "步骤描述": "确定N和T", "具体过程": "N = {(1,1,0), (1,0,1), (1,1,1)}, T = {(0,0,0), (0,1,0), (0,0,1), (0,1,1), (1,0,0)}" } ], "最终答案": "(1) Ω = {(0,0,0), (1,0,0), (0,1,0), (0,0,1), (1,1,0), (1,0,1), (0,1,1), (1,1,1)};(2) M = {(1,1,0), (1,0,1), (0,1,1)},N = {(1,1,0), (1,0,1), (1,1,1)},T = {(0,0,0), (0,1,0), (0,0,1), (0,1,1), (1,0,0)}" }, "涉及知识点": [ "K10-1-06 随机事件", "K10-1-07 基本事件", "K10-1-08 必然事件", "K10-1-09 不可能事件" ], "涉及方法": [ "M10-1-02 事件关系分析法" ], "变式练习": [ "分析其他电路的事件关系", "判断事件间的互斥或对立关系" ], "常见错误": [ { "错误描述": "对电路通路条件理解错误", "原因": "对实际电路的工作原理理解不够", "正确做法": "明确电路的连接方式,准确分析通路条件" } ] }, { "编号": "T10-1-2-E02", "名称": "摸球试验事件关系", "类型": "例题", "难度等级": 4, "来源": "教材P241 例6", "题目描述": "一个袋子中有大小和质地相同的4个球,其中有2个红色球(标号为1和2),2个绿色球(标号为3和4),从袋中不放回地依次随机摸出2个球。设事件R₁='第一次摸到红球',R₂='第二次摸到红球',R='两次都摸到红球',G='两次都摸到绿球',M='两个球颜色相同',N='两个球颜色不同'。 (1) 用集合形式写出试验的样本空间以及各事件; (2) 分析事件间的关系。", "解题思路": [ "明确不放回依次摸球的规则", "用有序对表示两次摸球的结果", "系统列出所有可能的样本点", "分析各事件包含的样本点及关系" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "分析试验特征", "具体过程": "不放回依次摸出2个球,观察颜色和标号" }, { "步骤描述": "确定表示方法", "具体过程": "用(x₁,x₂)表示样本点,x₁为第一次摸到的标号,x₂为第二次摸到的标号" }, { "步骤描述": "构建样本空间", "具体过程": "4个球不放回摸2个,共4×3=12种可能结果" }, { "步骤描述": "列出样本空间", "具体过程": "Ω = {(1,2), (1,3), (1,4), (2,1), (2,3), (2,4), (3,1), (3,2), (3,4), (4,1), (4,2), (4,3)}" }, { "步骤描述": "确定各事件", "具体过程": "R₁ = {(1,2), (1,3), (1,4), (2,1), (2,3), (2,4)}" }, { "步骤描述": "确定其他事件", "具体过程": "R₂ = {(2,1), (3,1), (4,1), (1,2), (3,2), (4,2)},R = {(1,2), (2,1)}" }, { "步骤描述": "确定剩余事件", "具体过程": "G = {(3,4), (4,3)},M = {(1,2), (2,1), (3,4), (4,3)},N = {(1,3), (1,4), (2,3), (2,4), (3,1), (3,2), (4,1), (4,2)}" }, { "步骤描述": "分析事件关系", "具体过程": "R⊆R₁,R与G互斥,M与N互为对立事件,R∪G=M,R₁∩R₂=R" } ], "最终答案": "(1) Ω包含12个样本点,各事件如上所述;(2) R₁包含R,R与G互斥,M与N对立,R∪G=M,R₁∩R₂=R" }, "涉及知识点": [ "K10-1-06 随机事件", "K10-1-10 事件的包含关系", "K10-1-14 互斥事件", "K10-1-15 对立事件", "K10-1-12 并事件", "K10-1-13 交事件" ], "涉及方法": [ "M10-1-02 事件关系分析法" ], "变式练习": [ "有放回摸球的事件关系分析", "不同颜色球数的摸球问题" ], "常见错误": [ { "错误描述": "混淆有序对和无序对,事件关系判断错误", "原因": "对不放回抽样理解不清,事件关系概念混淆", "正确做法": "明确有序对的含义,准确理解事件关系的定义" } ] }, { "编号": "T10-1-3-E01", "名称": "选择题答对概率", "类型": "例题", "难度等级": 1, "来源": "教材P244 例7", "题目描述": "单项选择题是标准化考试中常用的题型,一般从A、B、C、D四个选项中选择一个正确答案,如果考生有一题不会做,他随机地选择一个答案,答对的概率是多少?", "解题思路": [ "明确试验是随机选择答案", "判断是否为古典概型", "确定样本空间和事件A", "应用古典概率公式计算" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "分析试验特征", "具体过程": "从四个选项中随机选择一个答案" }, { "步骤描述": "判断古典概型", "具体过程": "有4个等可能的结果,满足有限性和等可能性" }, { "步骤描述": "构建样本空间", "具体过程": "Ω = {A, B, C, D},n(Ω) = 4" }, { "步骤描述": "确定事件A", "具体过程": "A = "选中正确答案",由于正确答案唯一,n(A) = 1" }, { "步骤描述": "计算概率", "具体过程": "P(A) = n(A)/n(Ω) = 1/4" } ], "最终答案": "答对的概率是1/4" }, "涉及知识点": [ "K10-1-17 古典概型", "K10-1-18 古典概率" ], "涉及方法": [ "M10-1-03 古典概型概率计算法" ], "变式练习": [ "多选题答对概率", "不同选项数量的选择题概率" ], "常见错误": [ { "错误描述": "对等可能性的判断错误", "原因": "对古典概型的条件理解不清", "正确做法": "验证每个结果出现的可能性相等" } ] }, { "编号": "T10-1-3-E02", "名称": "掷骰子概率计算", "类型": "例题", "难度等级": 2, "来源": "教材P244 例8", "题目描述": "抛掷两枚质地均匀的骰子(标记为Ⅰ号和Ⅱ号),观察两枚骰子分别可能出现的基本结果。 (1) 写出这个试验的样本空间,并判断是否为古典概型; (2) 求事件A='两个点数之和是5',B='两个点数相等',C='Ⅰ号骰子的点数大于Ⅱ号骰子的点数'的概率。", "解题思路": [ "明确试验是掷两枚骰子", "用有序对表示结果", "验证古典概型条件", "分别计算各事件的概率" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "分析试验特征", "具体过程": "抛掷两枚标记的骰子,观察点数" }, { "步骤描述": "构建样本空间", "具体过程": "用(m,n)表示Ⅰ号m点,Ⅱ号n点,Ω = {(m,n)|m,n∈{1,2,3,4,5,6}}" }, { "步骤描述": "判断古典概型", "具体过程": "样本点总数n(Ω) = 6×6 = 36,且每个样本点等可能" }, { "步骤描述": "确定事件A", "具体过程": "A = {(1,4), (2,3), (3,2), (4,1)},n(A) = 4" }, { "步骤描述": "计算P(A)", "具体过程": "P(A) = n(A)/n(Ω) = 4/36 = 1/9" }, { "步骤描述": "确定事件B", "具体过程": "B = {(1,1), (2,2), (3,3), (4,4), (5,5), (6,6)},n(B) = 6" }, { "步骤描述": "计算P(B)", "具体过程": "P(B) = n(B)/n(Ω) = 6/36 = 1/6" }, { "步骤描述": "确定事件C", "具体过程": "C包含15个样本点,n(C) = 15" }, { "步骤描述": "计算P(C)", "具体过程": "P(C) = n(C)/n(Ω) = 15/36 = 5/12" } ], "最终答案": "(1) Ω = {(m,n)|m,n∈{1,2,3,4,5,6}},是古典概型;(2) P(A)=1/9,P(B)=1/6,P(C)=5/12" }, "涉及知识点": [ "K10-1-17 古典概型", "K10-1-18 古典概率" ], "涉及方法": [ "M10-1-03 古典概型概率计算法" ], "变式练习": [ "掷三枚骰子的概率计算", "不同点数和的概率" ], "常见错误": [ { "错误描述": "样本点计数错误,特别是事件C的计数", "原因": "对有序对的理解不够,计数方法不当", "正确做法": "系统分析所有可能情况,避免遗漏或重复" } ] }, { "编号": "T10-1-3-E03", "名称": "不放回摸球概率", "类型": "例题", "难度等级": 3, "来源": "教材P246 例9", "题目描述": "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2个球,求下列事件的概率: (1) A='第一次摸到红球'; (2) B='第二次摸到红球'; (3) AB='两次都摸到红球'。", "解题思路": [ "明确不放回摸球的规则", "构建样本空间和事件", "分别计算各事件的概率", "验证不放回抽样的影响" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "分析试验特征", "具体过程": "不放回依次摸出2个球,观察颜色" }, { "步骤描述": "构建样本空间", "具体过程": "将红球编号1,2,黄球编号3,4,5,共20个有序样本点" }, { "步骤描述": "确定事件A", "具体过程": "A包含8个样本点(第一次红球,第二次任意)" }, { "步骤描述": "计算P(A)", "具体过程": "P(A) = 8/20 = 2/5" }, { "步骤描述": "确定事件B", "具体过程": "B包含8个样本点(第二次红球,第一次任意)" }, { "步骤描述": "计算P(B)", "具体过程": "P(B) = 8/20 = 2/5" }, { "步骤描述": "确定事件AB", "具体过程": "AB包含2个样本点(两次都是红球)" }, { "步骤描述": "计算P(AB)", "具体过程": "P(AB) = 2/20 = 1/10" } ], "最终答案": "(1) P(A) = 2/5;(2) P(B) = 2/5;(3) P(AB) = 1/10" }, "涉及知识点": [ "K10-1-17 古典概型", "K10-1-18 古典概率" ], "涉及方法": [ "M10-1-03 古典概型概率计算法" ], "变式练习": [ "有放回摸球的概率计算", "不同颜色球数的摸球问题" ], "常见错误": [ { "错误描述": "样本点计数错误,特别是不放回的理解", "原因": "对不放回抽样的特点理解不够", "正确做法": "明确不放回意味着第二次选择时少了一个球" } ] }, { "编号": "T10-1-4-E01", "名称": "扑克牌概率计算", "类型": "例题", "难度等级": 2, "来源": "教材P250 例11", "题目描述": "从一副不包含大小王牌的52张扑克牌中随机抽取一张,设事件A='抽到红桃',事件B='抽到方块',P(A)=P(B)=1/4。求:(1) C='抽到红花色'的概率;(2) D='抽到黑花色'的概率。", "解题思路": [ "明确样本空间和各花色的分布", "分析事件间的包含关系", "应用概率的加法公式", "利用对立事件简化计算" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "分析事件关系", "具体过程": "C = A∪B,且A与B互斥" }, { "步骤描述": "应用加法公式", "具体过程": "P(C) = P(A∪B) = P(A) + P(B) = 1/4 + 1/4 = 1/2" }, { "步骤描述": "分析C与D的关系", "具体过程": "C与D互斥,且C∪D为必然事件" }, { "步骤描述": "应用对立事件性质", "具体过程": "C与D互为对立事件,P(D) = 1 - P(C) = 1 - 1/2 = 1/2" } ], "最终答案": "(1) P(C) = 1/2;(2) P(D) = 1/2" }, "涉及知识点": [ "K10-1-19 概率的基本性质", "K10-1-14 互斥事件", "K10-1-15 对立事件" ], "涉及方法": [ "M10-1-04 概率性质应用法" ], "变式练习": [ "其他花色组合的概率计算", "不同牌型的概率计算" ], "常见错误": [ { "错误描述": "事件关系判断错误或性质应用不当", "原因": "对概率性质的理解不够深入", "正确做法": "准确判断事件间关系,正确应用相应性质" } ] }, { "编号": "T10-1-4-E02", "名称": "有奖促销活动概率", "类型": "例题", "难度等级": 4, "来源": "教材P251 例12", "题目描述": "将6罐饮料装一箱,每箱中都放置2罐能够中奖的饮料。若从一箱中随机抽出2罐,能中奖的概率为多少?", "解题思路": [ "明确试验是从6罐中选2罐", "确定中奖的定义(至少一罐中奖)", "直接计算或用对立事件简化计算", "应用组合计数方法" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "确定样本空间", "具体过程": "从6罐中选2罐,n(Ω) = C(6,2) = 15" }, { "步骤描述": "确定中奖事件", "具体过程": "设A = "中奖" = "至少一罐中奖"" }, { "步骤描述": "分析对立事件", "具体过程": "Ā = "不中奖" = "两罐都不中奖"" }, { "步骤描述": "计算不中奖样本数", "具体过程": "从4罐不中奖的选2罐,n(Ā) = C(4,2) = 6" }, { "步骤描述": "计算P(Ā)", "具体过程": "P(Ā) = n(Ā)/n(Ω) = 6/15 = 2/5" }, { "步骤描述": "应用对立事件性质", "具体过程": "P(A) = 1 - P(Ā) = 1 - 2/5 = 3/5" } ], "最终答案": "能中奖的概率是3/5" }, "涉及知识点": [ "K10-1-19 概率的基本性质", "K10-1-15 对立事件" ], "涉及方法": [ "M10-1-04 概率性质应用法" ], "变式练习": [ "不同中奖数的概率计算", "直接计算中奖概率的方法" ], "常见错误": [ { "错误描述": "直接计算中奖事件时遗漏某些情况", "原因": "对"至少一个"的理解不完整", "正确做法": "考虑对立事件或系统分类讨论所有情况" } ] }, { "编号": "T10-2-1-E01", "名称": "独立性判断", "类型": "例题", "难度等级": 3, "来源": "教材P258 例1", "题目描述": "一个袋子中有标号分别为1,2,3,4的4个球,除标号外没有其他差异。采用不放回方式从中任意摸球两次。设事件A='第一次摸出球的标号小于3',事件B='第二次摸出球的标号小于3',那么事件A与事件B是否相互独立?", "解题思路": [ "明确不放回摸球的特征", "构建样本空间和事件A、B", "计算P(A)、P(B)和P(AB)", "验证独立性定义P(AB)=P(A)P(B)" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "构建样本空间", "具体过程": "Ω = {(m,n)|m,n∈{1,2,3,4}, m≠n},n(Ω) = 12" }, { "步骤描述": "确定事件A", "具体过程": "A = {(1,2), (1,3), (1,4), (2,1), (2,3), (2,4)},n(A) = 6" }, { "步骤描述": "确定事件B", "具体过程": "B = {(1,2), (2,1), (3,1), (3,2), (4,1), (4,2)},n(B) = 6" }, { "步骤描述": "计算P(A)和P(B)", "具体过程": "P(A) = P(B) = 6/12 = 1/2" }, { "步骤描述": "确定事件AB", "具体过程": "AB = {(1,2), (2,1)},n(AB) = 2" }, { "步骤描述": "计算P(AB)", "具体过程": "P(AB) = 2/12 = 1/6" }, { "步骤描述": "验证独立性", "具体过程": "P(A)P(B) = (1/2)×(1/2) = 1/4 ≠ P(AB) = 1/6" } ], "最终答案": "因为P(AB) ≠ P(A)P(B),所以事件A与事件B不相互独立" }, "涉及知识点": [ "K10-2-01 相互独立事件" ], "涉及方法": [ "M10-2-01 独立性判断与计算法" ], "变式练习": [ "有放回摸球的独立性判断", "其他试验的独立性分析" ], "常见错误": [ { "错误描述": "误认为不放回抽样也是独立的", "原因": "对独立性的理解不够深入", "正确做法": "不放回抽样中前后试验相互影响,通常不独立" } ] }, { "编号": "T10-2-1-E02", "名称": "射击比赛概率计算", "类型": "例题", "难度等级": 3, "来源": "教材P258 例2", "题目描述": "甲、乙两名射击运动员进行射击比赛,甲的中靶概率为0.8,乙的中靶概率为0.9,两人各射击一次,求下列事件的概率: (1) 两人都中靶; (2) 恰好有一人中靶; (3) 两人都脱靶; (4) 至少有一人中靶。", "解题思路": [ "设定事件并判断独立性", "计算基础概率P(A)、P(B), "应用独立性性质计算积事件概率", "利用互斥事件和加法公式计算和事件概率" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "设定事件", "具体过程": "设A='甲中靶',B='乙中靶',则Ā='甲脱靶',B̄='乙脱靶'" }, { "步骤描述": "判断独立性", "具体过程": "两人射击互不影响,A与B独立" }, { "步骤描述": "已知概率", "具体过程": "P(A) = 0.8,P(B) = 0.9,P(Ā) = 0.2,P(B̄) = 0.1" }, { "步骤描述": "计算(1)两人都中靶", "具体过程": "P(AB) = P(A)P(B) = 0.8×0.9 = 0.72" }, { "步骤描述": "计算(2)恰好一人中靶", "具体过程": "P(AĀ∪ĀB) = P(A)P(B̄) + P(Ā)P(B) = 0.8×0.1 + 0.2×0.9 = 0.26" }, { "步骤描述": "计算(3)两人都脱靶", "具体过程": "P(ĀB̄) = P(Ā)P(B̄) = 0.2×0.1 = 0.02" }, { "步骤描述": "计算(4)至少一人中靶", "具体过程": "方法1:P(AĀ∪ĀB∪AB) = 0.72 + 0.26 = 0.98;方法2:1 - P(ĀB̄) = 1 - 0.02 = 0.98" } ], "最终答案": "(1) 0.72;(2) 0.26;(3) 0.02;(4) 0.98" }, "涉及知识点": [ "K10-2-01 相互独立事件", "K10-2-02 独立事件的对立独立性" ], "涉及方法": [ "M10-2-01 独立性判断与计算法" ], "变式练习": [ "不同概率值的射击问题", "三人射击的概率计算" ], "常见错误": [ { "错误描述": "独立性应用错误或计算错误", "原因": "对独立性的理解或概率计算不够熟练", "正确做法": "准确判断独立性,正确应用P(AB)=P(A)P(B)" } ] }, { "编号": "T10-2-1-E03", "名称": "猜成语活动概率", "类型": "例题", "难度等级": 4, "来源": "教材P259 例3", "题目描述": "甲、乙两人组成'星队'参加猜成语活动,每轮活动由甲、乙各猜一个成语,已知甲每轮猜对的概率为3/4,乙每轮猜对的概率为2/3。在每轮活动中,甲和乙猜对与否互不影响,各轮结果也互不影响。求'星队'在两轮活动中猜对3个成语的概率。", "解题思路": [ "分析两轮活动猜对3个成语的含义", "设定各轮各人猜对的事件", "计算各事件的概率", "利用独立性和互斥性计算最终概率" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "分析目标事件", "具体过程": "两轮猜对3个成语 = (甲猜对1个,乙猜对2个) ∪ (甲猜对2个,乙猜对1个)" }, { "步骤描述": "设定基础事件", "具体过程": "A₁、A₂分别表示甲两轮猜对1个、2个,B₁、B₂分别表示乙两轮猜对1个、2个" }, { "步骤描述": "计算甲的概率", "具体过程": "P(A₁) = (3/4)(1/4) + (1/4)(3/4) = 3/8,P(A₂) = (3/4)² = 9/16" }, { "步骤描述": "计算乙的概率", "具体过程": "P(B₁) = (2/3)(1/3) + (1/3)(2/3) = 4/9,P(B₂) = (2/3)² = 4/9" }, { "步骤描述": "设定最终事件", "具体过程": "设A = "两轮猜对3个成语",则A = A₁B₂ ∪ A₂B₁" }, { "步骤描述": "应用独立性和互斥性", "具体过程": "P(A) = P(A₁B₂) + P(A₂B₁) = P(A₁)P(B₂) + P(A₂)P(B₁)" }, { "步骤描述": "计算最终结果", "具体过程": "P(A) = (3/8)(4/9) + (9/16)(4/9) = 1/6 + 1/4 = 5/12" } ], "最终答案": "'星队'在两轮活动中猜对3个成语的概率是5/12" }, "涉及知识点": [ "K10-2-01 相互独立事件", "K10-2-02 独立事件的对立独立性" ], "涉及方法": [ "M10-2-01 独立性判断与计算法" ], "变式练习": [ "不同轮数的猜成语问题", "不同概率值的猜成语问题" ], "常见错误": [ { "错误描述": "事件组合分析错误或独立性应用不当", "原因": "对复杂事件的分析不够系统", "正确做法": "明确事件的构成,正确应用独立性和互斥性" } ] }, { "编号": "T10-3-1-E01", "名称": "婴儿性别比统计分析", "类型": "例题", "难度等级": 2, "来源": "教材P263 例1", "题目描述": "新生婴儿性别比是每100名女婴对应的男婴数。通过抽样调查得知,我国2014年、2015年出生的婴儿性别比分别为115.88和113.51。 (1) 分别估计我国2014年和2015年男婴的出生率(精确到0.001); (2) 根据2014年和2015年男婴的出生率,你认为'生男孩和生女孩是等可能的'这个判断可靠吗?", "解题思路": [ "理解性别比的定义和含义", "根据性别比计算男婴出生率", "应用频率估计概率的原理", "基于大样本频率稳定性进行判断" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "理解性别比定义", "具体过程": "性别比 = 每100名女婴对应的男婴数" }, { "步骤描述": "计算2014年男婴出生率", "具体过程": "男婴频率 = 115.88/(100+115.88) = 115.88/215.88 ≈ 0.537" }, { "步骤描述": "计算2015年男婴出生率", "具体过程": "男婴频率 = 113.51/(100+113.51) = 113.51/213.51 ≈ 0.532" }, { "步骤描述": "分析估计可靠性", "具体过程": "调查样本很大,根据频率稳定性,估计可信度高" }, { "步骤描述": "得出结论", "具体过程": "有理由怀疑'生男孩和生女孩等可能'的判断" } ], "最终答案": "(1) 2014年男婴出生率约为0.537,2015年约为0.532;(2) 由于调查样本大,估计可信度高,有理由怀疑'生男孩和生女孩等可能'的判断" }, "涉及知识点": [ "K10-3-01 频率", "K10-3-02 频率的稳定性" ], "涉及方法": [ "M10-3-01 频率估计概率法" ], "变式练习": [ "其他地区的性别比分析", "不同统计指标的频率估计" ], "常见错误": [ { "错误描述": "频率计算错误或对估计可靠性认识不足", "原因": "对频率稳定性的理解不够深入", "正确做法": "理解大样本频率更接近真实概率,但仍有估计误差" } ] }, { "编号": "T10-3-1-E02", "名称": "游戏公平性判断", "类型": "例题", "难度等级": 3, "来源": "教材P264 例2", "题目描述": "一个游戏包含两个随机事件A和B,规定事件A发生则甲获胜,事件B发生则乙获胜,判断游戏是否公平的标准是事件A和事件B发生的概率是否相等。在游戏过程中甲发现:玩了10次时,双方各胜5次;但玩到1000次时,自己才胜300次,而乙却胜了700次,据此,甲认为游戏不公平,但乙认为游戏是公平的。你更支持谁的结论?为什么?", "解题思路": [ "分析不同次数下的频率数据", "应用频率稳定性原理", "比较小样本和大样本的可靠性", "基于频率稳定性做出判断" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "分析10次游戏结果", "具体过程": "甲、乙获胜频率都为0.5" }, { "步骤描述": "分析1000次游戏结果", "具体过程": "甲获胜频率为0.3,乙获胜频率为0.7" }, { "步骤描述": "应用频率稳定性原理", "具体过程": "试验次数越多,频率越接近真实概率" }, { "步骤描述": "比较可靠性", "具体过程": "1000次比10次的频率更接近概率" }, { "步骤描述": "做出判断", "具体过程": "支持甲的结论,1000次时的频率差异表明游戏不公平" } ], "最终答案": "支持甲的结论。因为根据频率稳定性原理,试验次数越多,频率越接近真实概率。1000次时甲胜频率0.3,乙胜频率0.7,差异很大,表明游戏不公平。" }, "涉及知识点": [ "K10-3-01 频率", "K10-3-02 频率的稳定性" ], "涉及方法": [ "M10-3-01 频率估计概率法" ], "变式练习": [ "其他游戏公平性分析", "不同样本量下的频率比较" ], "常见错误": [ { "错误描述": "对小样本频率给予过多重视", "原因": "对频率稳定性的理解不够深入", "正确做法": "理解大样本频率更可靠,小样本频率随机性大" } ] }, { "编号": "T10-3-2-E01", "名称": "出生月份随机模拟", "类型": "例题", "难度等级": 4, "来源": "教材P266 例3", "题目描述": "从你所在班级任意选出6名同学,调查他们的出生月份,假设出生在一月、二月……十二月是等可能的,设事件A='至少有两人出生月份相同',设计一种试验方法,模拟20次,估计事件A发生的概率。", "解题思路": [ "分析等可能性的假设", "设计对应的随机数模型", "用计算器或计算机进行模拟", "统计模拟结果并估计概率" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "分析假设条件", "具体过程": "6个人的出生月份在12个月中等可能,相互独立" }, { "步骤描述": "设计随机数模型", "具体过程": "产生1-12的随机数代表出生月份,连续产生6个数为一次试验" }, { "步骤描述": "确定模拟方法", "具体过程": "方法1:用12个球编号模拟;方法2:用电子表格=RANDBETWEEN(1,12)" }, { "步骤描述": "进行模拟试验", "具体过程": "模拟20次,每次产生6个随机数" }, { "步骤描述": "统计结果", "具体过程": "在20次模拟中,事件A发生14次,频率为0.70" }, { "步骤描述": "估计概率", "具体过程": "用频率0.70估计事件A的概率,与理论概率0.78接近" } ], "最终答案": "模拟20次结果:事件A发生14次,概率估计值0.70,与理论概率约0.78相差不大" }, "涉及知识点": [ "K10-3-03 随机模拟" ], "涉及方法": [ "M10-3-02 随机模拟试验法" ], "变式练习": [ "不同人数的生日问题模拟", "其他等可能事件的随机模拟" ], "常见错误": [ { "错误描述": "随机数模型设计不当或对应关系错误", "原因": "对实际试验的特征分析不够准确", "正确做法": "仔细分析试验过程,建立正确的随机数对应关系" } ] }, { "编号": "T10-3-2-E02", "名称": "羽毛球比赛概率模拟", "类型": "例题", "难度等级": 4, "来源": "教材P267 例4", "题目描述": "在一次奥运会男子羽毛球单打比赛中,运动员甲和乙进入了决赛,假设每局比赛甲获胜的概率为0.6,乙获胜的概率为0.4。利用计算机模拟试验,估计甲获得冠军的概率。", "解题思路": [ "分析比赛规则和获胜条件", "设计随机数模型表示每局结果", "模拟多组比赛结果", "统计甲获胜的频率" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "分析比赛规则", "具体过程": "奥运会羽毛球比赛是3局2胜制,甲获胜可能是2:0或2:1" }, { "步骤描述": "设计随机数模型", "具体过程": "产生1-5的随机数,1,2,3表示甲胜(概率0.6),4,5表示乙胜(概率0.4)" }, { "步骤描述": "确定模拟单位", "具体过程": "每3个随机数为一组,代表3局比赛结果" }, { "步骤描述": "进行模拟试验", "具体过程": "模拟20组随机数,如:423,123,423,344,114,453,525,332,152,342,..." }, { "步骤描述": "统计甲获胜情况", "具体过程": "在20组中,甲获胜13组,频率为13/20=0.65" }, { "步骤描述": "估计概率", "具体过程": "用频率0.65估计甲获得冠军的概率,精确值为0.648" } ], "最终答案": "模拟20次结果:甲获胜13次,概率估计值0.65,与精确值0.648接近" }, "涉及知识点": [ "K10-3-03 随机模拟" ], "涉及方法": [ "M10-3-02 随机模拟试验法" ], "变式练习": [ "不同概率值的比赛模拟", "不同比赛规则的概率模拟" ], "常见错误": [ { "错误描述": "随机数范围设计不当或获胜条件判断错误", "原因": "对比赛规则理解不清或概率对应关系错误", "正确做法": "明确比赛规则,正确建立随机数与结果的对应关系" } ] }, { "编号": "T10-应用-E01", "名称": "抽样方法比较分析", "类型": "综合应用题", "难度等级": 5, "来源": "教材P247 例10", "题目描述": "从两名男生(记为B₁和B₂)、两名女生(记为G₁和G₂)中任意抽取两人: (1) 分别写出有放回简单随机抽样、不放回简单随机抽样和按性别等比例分层随机抽样的样本空间; (2) 在三种抽样方式下,分别计算抽到的两人都是男生的概率。", "解题思路": [ "明确三种抽样方法的区别", "分别构建不同抽样方法的样本空间", "计算每种方法下抽到两名男生的概率", "比较三种方法的差异" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "确定表示方法", "具体过程": "用(x₁,x₂)表示样本点,x₁为第一次抽取的人,x₂为第二次抽取的人" }, { "步骤描述": "构建有放回抽样样本空间", "具体过程": "Ω₁包含16个样本点,允许重复选择" }, { "步骤描述": "构建不放回抽样样本空间", "具体过程": "Ω₂包含12个样本点,不允许重复选择" }, { "步骤描述": "构建分层抽样样本空间", "具体过程": "按性别等比例分层,Ω₃包含4个样本点,必须一男一女" }, { "步骤描述": "计算有放回抽样概率", "具体过程": "A = "抽到两名男生" = {(B₁,B₁), (B₁,B₂), (B₂,B₁), (B₂,B₂)},P(A) = 4/16 = 1/4" }, { "步骤描述": "计算不放回抽样概率", "具体过程": "A = {(B₁,B₂), (B₂,B₁)},P(A) = 2/12 = 1/6" }, { "步骤描述": "计算分层抽样概率", "具体过程": "按性别等比例分层不可能抽到两名男生,P(A) = 0" } ], "最终答案": "(1) Ω₁有16个样本点,Ω₂有12个样本点,Ω₃有4个样本点;(2) 有放回:1/4,不放回:1/6,分层抽样:0" }, "涉及知识点": [ "K10-1-17 古典概型", "K10-1-18 古典概率" ], "涉及方法": [ "M10-1-03 古典概型概率计算法", "M10-application-01 概率建模解决实际问题" ], "变式练习": [ "不同人数组合的抽样问题", "不同分层方法的概率比较" ], "常见错误": [ { "错误描述": "对抽样方法的理解错误导致样本空间构建错误", "原因": "对三种抽样方法的区别理解不清", "正确做法": "明确各种抽样方法的特点,准确构建对应的样本空间" } ] }, { "编号": "T10-application-E02", "名称": "密码破译概率问题", "类型": "综合应用题", "难度等级": 4, "来源": "教材P260 习题10.2第4题", "题目描述": "甲、乙两人独立地破译一份密码,已知各人能破译的概率分别是1/3和1/4,求:(1) 两人都成功破译的概率;(2) 密码被成功破译的概率。", "解题思路": [ "设定事件并明确独立性", "计算基础概率和概率的补数", "应用独立性计算积事件概率", "分析"被成功破译"的含义" ], "详细解答": { "步骤": [ { "步骤描述": "设定事件", "具体过程": "设A='甲成功破译',B='乙成功破译',则P(A)=1/3,P(B)=1/4" }, { "步骤描述": "判断独立性", "具体过程": "甲、乙独立破译,A与B独立" }, { "步骤描述": "计算(1)两人都成功破译", "具体过程": "P(AB) = P(A)P(B) = (1/3)(1/4) = 1/12" }, { "步骤描述": "分析密码被成功破译的含义", "具体过程": "密码被成功破译 = A∪B = 至少一人成功破译" }, { "步骤描述": "计算补事件概率", "具体过程": "P(Ā) = 1 - 1/3 = 2/3,P(B̄) = 1 - 1/4 = 3/4" }, { "步骤描述": "计算补事件概率", "具体过程": "P(ĀB̄) = P(Ā)P(B̄) = (2/3)(3/4) = 1/2" }, { "步骤描述": "应用对立事件性质", "具体过程": "P(A∪B) = 1 - P(ĀB̄) = 1 - 1/2 = 1/2" } ], "最终答案": "(1) 两人都成功破译的概率是1/12;(2) 密码被成功破译的概率是1/2" }, "涉及知识点": [ "K10-2-01 相互独立事件", "K10-2-02 独立事件的对立独立性" ], "涉及方法": [ "M10-2-01 独立性判断与计算法", "M10-application-01 概率建模解决实际问题" ], "变式练习": [ "更多人的破译问题", "不同破译概率的组合问题" ], "常见错误": [ { "错误描述": "对"被成功破译"理解错误", "原因": "对"至少一个"的逻辑理解不清", "正确做法": "密码被成功破译意味着至少一人成功,可以用对立事件简化计算" } ] } ] }