2
频率的稳定性
导入新课
讲授新课
当堂练习
课堂小结
第六章 概率初步
第
2
课时 抛硬币试验
学习目标
1.
学会根据问题的特点,用统计来估计事件发生的
概率,培养分析问题,解决问题的能力;
(重点)
2.
通过对问题的分析,理解并掌握用频率来估计概
率的方法,渗透转化和估算的思想方法
.
(难点)
抛掷一枚均匀的硬币,硬币落下后,会出现两种情况:
正面朝上
正面朝下
你认为正面朝上和正面朝下的可能性相同吗
?
导入新课
问题引入
(1)
同桌两人做
20
次掷硬币的游戏,并将记录
记载在下表中:
试验总次数
正面朝上的次数
正面朝下的次数
正面朝上的频率
正面朝下的频率
频率与概率
讲授新课
做一做
(2)
累计全班同学的试验结果
,
并将实验数据
汇总填入下表:
实验总次数
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
正面朝上
的次数
正面朝上
的频率
正面朝下
的次数
正面朝下
的频率
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0.5
0
1.0
0.2
0.7
频率
实验总次数
(
3
)根据上表,完成下面的折线统计图
.
当试验次数很多时
,
正面朝上的频率折线差不多稳定在
“
0.5
水平直线
”
上
.
(4)
观察上面的折线统计图,你发现了什么规律?
当实验的次数较少时,折线在“
0.5
水平直线”的上下摆动的幅度较大,随着实验的次数的增加,折线在“
0.5
水平直线”的上下摆动的幅度会逐渐变小
.
试验者
投掷
次数
n
正面出现
次数
m
正面出现
的频率
m/n
布 丰
4040
2048
0.5069
德
∙摩根
4092
2048
0.5005
费 勒
10000
4979
0.4979
下表列出了一些历史上的数学家所做的
掷硬币实验的数据:
历史上掷硬币实验
皮尔逊
12000
6019
0.5016
皮尔逊
24000
12012
0.5005
维 尼
30000
14994
0.4998
罗曼诺
夫斯基
80640
39699
0.4923
试验者
投掷
次数
n
正面出现
次数
m
正面出现
的频率
m/n
历史上掷硬币实验
分析试验结果及下面数学家大量重复试验数据,
大家有何发现?
试验次数越多频率越接近
0. 5
.
抛掷次数
n
0.5
2048
4040
10000
12000
24000
“
正面向上”
频率
0
视频:抛骰子试验
视频:转转盘试验
无论是掷质地均匀的硬币还是掷图钉,在试验次数很大时正面朝上(钉尖朝上)的频率都会在一个常数附近摆动,这就是
频率的稳定性
.
我们把刻画事件
A
发生的可能性大小的数值,称为
事件
A
发生的概率,记为
P
(
A
)
.
一般的,大量重复的试验中,我们常用随机事件
A
发生的频率来估计事件
A
发生的概率
.
归纳总结
事件
A
发生的概率
P
(
A
)
的取值范围是什么?必然事件发生的概率是多少?不可能事件发生的概率又是多少
?
必然事件发生的概率为
1
;不可能事件发生的概率为
0
;随机事件
A
发生的概率
P
(
A
)
是
0
与
1
之间的一个常数
.
想一想
例
王老师将
1
个黑球和若干个白球放入一个不透明的口袋并搅匀,让若干学生进行摸球实验,每次摸出一个球
(
有放回
)
,下表是活动进行中的一组统计数据
(
结果保留两位小数
)
:
摸球的次数
n
100
150
200
500
800
1000
摸到黑球的次数
m
23
31
60
130
203
251
摸到黑球的频率
0.23
0.21
0.30
0.26
0.25
____
典例精析
解:
(1)251÷1000≈0.25.∵
大量重复试验事件发生的频率逐渐稳定到
0.25
附近,
∴
估计从袋中摸出一个球是黑球的概率是
0.25
;
(2)
设袋中白球为
x
个,
1
=
0.25(1+
x
)
,
x
=
3.
答:估计袋中有
3
个白球.
(1)
补全上表中的有关数据,根据上表数据估计
从袋中摸出一个球是黑球的概率是多少;
(2)
估算袋中白球的个数.
例
2
瓷砖生产受烧制时间、温度、材质的影响,一块砖坯放在炉中烧制,可能成为合格品,也可能成为次品或废品,究竟发生那种结果,在烧制前无法预知,所以这是一种随机现象
.
而烧制的结果是
“
合格品
”
是一个随机事件,这个事件的概率称为
“
合格品率
”.
由于烧制结果不是等可能的,我们常用
“
合格品
”
的频率作为
“
合格品率
”
的估计
.
某瓷砖厂对最近出炉的一大批某型号瓷砖进行质量抽检,结果如下:
抽取瓷砖数
n
100
200
300
400
500
600
800
1000
2000
合格品数
m
95
192
287
385
481
577
770
961
1924
合格品率
(1)
计算上表中合格品率的各频率
(
精确到
0.001);
(2)
估计这种瓷砖的合格品率
(
精确到
0.01);
(3)
若该厂本月生产该型号瓷砖
500000
块,试估计合格品数
.
(1)
逐项计算,填表如下:
抽取瓷砖数
n
100
200
300
400
500
600
800
1000
2000
合格品数
m
95
192
287
385
481
577
770
961
1924
合格品率
0.950
0.960
0.957
0.963
0.962
0.962
0.963
0.961
0.962
(2)
观察上表,可以发现,当抽取的瓷砖数
n≥400
时,合格品率 稳定在
0.962
的附近,
所以我们可取
p=0.96
作为该型号瓷砖的合格品率的估计
.
(3)500000
×
96%=480000(
块
)
,可以估计该型号合格品数为
480000
块
.
频率与概率的关系
联系:
频率
概率
事件发生的频繁程度
事件发生的
可能性大小
在实际问题中,若事件的概率未知,常用频率作为它的估计值
.
区别:
频率本身是
随机的
,在试验前不能确定,做同样次数或不同次数的重复试验得到的事件的频率都可能不同,而概率是一个
确定数
,是客观 存在的,与每次试验无关
.
稳定性
大量重复试验
当堂练习
1.
下列事件发生的可能性为
0
的是( )
A.
掷两枚骰子,同时出现数字“
6”
朝上
B.
小明从家里到学校用了
10
分钟,
从学校回到家里却用了
15
分钟
C
.
今天是星期天,昨天必定是星期六
D
.
小明步行的速度是每小时40千米
D
2.
口袋中有9个球,其中4个红球,3个蓝球,
2个白球,在下列事件中,发生的可能性为
1
的是( )
A.
从口袋中拿一个球恰为红球
B.
从口袋中拿出
2
个球都是白球
C.
拿出
6
个球中至少有一个球是红球
D.
从口袋中拿出的球恰为
3
红
2
白
C
3.
小凡做了
5
次抛掷均匀硬币的实验,其中有
3
次正面朝上,
2
次正面朝下,他认为正面朝
上的概率大约为
,
朝下的概率为 ,你同
意他的观点吗?你认为他再多做一些实验,
结果还是这样吗?
3
5
2
5
答:不同意
.
概率是针对大量重复试验而言的,
大量重复试验反映的规律并非在每一次试验中
都发生
.
4.
小明抛掷一枚均匀的硬币,正面朝上的概率为
,
那么,抛掷
100
次硬币,你能保证恰好
50
次正面朝上吗?
1
2
答:不能,这是因为频数和频率的随机性
以及一定的规律性
.
或者说概率是针对大量
重复试验而言的,大量重复试验反映的规
律并非在每一次试验中都发生
.
5.
对某批乒乓球的质量进行随机抽查,如下表所示:
随机抽取的乒乓球数
n
10
20
50
100
200
500
1000
优等品数
m
7
16
43
81
164
414
825
优等品率
m/n
(
1
)完成上表;
0.7
0.8
0.86
0.81
0.82
0.828
0.825
(
3
)如果重新再抽取
1000
个乒乓球进行质量检查,
对比上表记录下数据,两表的结果会一样吗?
为什么?
(
2
)根据上表,在这批乒乓球中任取一个,它为
优等品的概率是多少?
0.8
答:不一定,
这是因为频数和频率的随机性
.
课堂小结
4.
必然事件发生的概率为
1
;
不可能事件发生的概率为
0
;
随机事件
A
发生的概率
P
(
A
)
是
0
与
1
之间的一个
常数
.
3.
一般的,大量重复的实验中,我们常用随机
事件
A
发生的频率来估计事件
A
发生的概率
.
2.
事件
A
的概率,记为
P
(
A
)
.
1.
频率的
稳定性
.