用頻率估計(jì)概率教案
1.知道通過(guò)大量的重復(fù)試驗(yàn),可以用頻率來(lái)估計(jì)概率;(重點(diǎn))
2.了解替代模擬試驗(yàn)的可行性.
一、情景導(dǎo)入
我們知道,任意拋一枚均勻的硬幣,“正面朝上”的概率是0.5,許多科學(xué)家曾做過(guò)成千上萬(wàn)次的實(shí)驗(yàn),其中部分結(jié)果如下表:

實(shí)驗(yàn)者 | 拋擲次數(shù)n | “正面朝上”次數(shù)m | 頻率m/n |
隸莫弗 布豐 皮爾遜 皮爾遜 | 2048 4040 12000 24000 | 1061 2048 6019 12012 | 0.518 0.5069 0.5016 0.5005 |
觀察上表,你獲得什么啟示?(實(shí)驗(yàn)次數(shù)越多,頻率越接近概率)
二、合作探究
探究點(diǎn):用頻率估計(jì)概率
小穎和小紅兩位同學(xué)在學(xué)習(xí)“概率”時(shí),做擲骰子(質(zhì)地均勻的正方體)試驗(yàn),她們共做了60次試驗(yàn),試驗(yàn)的結(jié)果如下表:
朝上的點(diǎn)數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
出現(xiàn)的次數(shù) | 7 | 9 | 6 | 8 | 20 | 10 |
(1)計(jì)算“3點(diǎn)朝上”的頻率和“5點(diǎn)朝上”的頻率;
(2)小穎說(shuō):“根據(jù)試驗(yàn),一次試驗(yàn)中出現(xiàn)‘5點(diǎn)朝上’的概率大”;小紅說(shuō):“如果擲600次,那么出現(xiàn)‘6點(diǎn)朝上’的次數(shù)正好是100次.”小穎和小紅的說(shuō)法正確嗎?為什么?
解:(1)“3點(diǎn)朝上”的頻率為=,“5點(diǎn)朝上”的頻率為=;
(2)小穎的說(shuō)法是錯(cuò)誤的,因?yàn)椤?點(diǎn)朝上”的頻率大并不能說(shuō)明“5點(diǎn)朝上”這一事件發(fā)生的概率大,因?yàn)楫?dāng)試驗(yàn)的次數(shù)非常多時(shí),隨機(jī)事件發(fā)生的頻率才會(huì)穩(wěn)定在事件發(fā)生的概率附近.
小紅的說(shuō)法也是錯(cuò)誤的,因?yàn)閿S骰子時(shí)“6點(diǎn)朝上”這個(gè)事件的發(fā)生具有隨機(jī)性,故如果擲600次,“6點(diǎn)朝上”的次數(shù)不一定是100次.
易錯(cuò)提醒:頻率與概率的聯(lián)系與區(qū)別:
(1)聯(lián)系:當(dāng)試驗(yàn)次數(shù)很多時(shí),事件發(fā)生的頻率會(huì)穩(wěn)定在一個(gè)常數(shù)附近,人們常把這個(gè)常數(shù)作為概率的近似值.
(2)區(qū)別:事件發(fā)生的頻率不能簡(jiǎn)單地等同于其概率.概率從數(shù)量上反映了一個(gè)隨機(jī)事件發(fā)生的可能性大小,是理論值,是由事件本質(zhì)決定的,只能取唯一值,它能精確地反映事件發(fā)生的可能性大小;而頻率只有在大量重復(fù)試驗(yàn)的前提下才可近似地作為這個(gè)事件的概率,即概率是頻率的穩(wěn)定值,而頻率是概率的近似值.
在“拋擲一枚均勻硬幣”的試驗(yàn)中,如果手邊現(xiàn)在沒(méi)有硬幣,則下列各個(gè)試驗(yàn)中哪個(gè)不能代替()
A.兩張撲克,“黑桃”代替“正面”,“紅桃”代替“反面”
B.兩個(gè)形狀大小完全相同,但顏色為一紅一白的兩個(gè)乒乓球
C.扔一枚圖釘
D.人數(shù)均等的男生、女生,以抽簽的方式隨機(jī)抽取一人
解析:“拋一枚均勻硬幣”的試驗(yàn)中,出現(xiàn)正面和反面的可能性相同,因此所選的替代物的試驗(yàn)結(jié)果只能有兩個(gè),且出現(xiàn)的可能性相同,因此A項(xiàng)、B項(xiàng)、D項(xiàng)都符合要求,故選C.
方法總結(jié):用替代物進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),首先要求替代物與原試驗(yàn)物所產(chǎn)生的所有可能均等的結(jié)果數(shù)相同,且所有結(jié)果中的每一對(duì)應(yīng)事件的概率相等;其次所選擇的替代物不能比實(shí)物進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)更困難.替代物通常選用:撲克、卡片、轉(zhuǎn)盤、相同的乒乓球、計(jì)算器等.
某籃球隊(duì)教練記錄了該隊(duì)一名主力前鋒練習(xí)罰籃的結(jié)果如下:
練習(xí)罰籃次數(shù) | 30 | 60 | 90 | 150 | 200 | 300 | 400 | 500 |
罰中次數(shù) | 27 | 45 | 78 | 118 | 161 | 239 | 322 | 401 |
罰中頻率 | | | | | | | | |
(1)填表:求該前鋒罰籃命中的頻率(精確到0.001);
(2)比賽中該前鋒隊(duì)員上籃得分并造成對(duì)手犯規(guī),罰籃一次,你能估計(jì)這次他能罰中的概率是多少嗎?
解:(1)表中的頻率依次為0.900,0.750,0.867,0.787,0.805,0.797,0.805,0.802;
(2)從表中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),隨著練習(xí)次數(shù)的增加,該前鋒罰籃命中的頻率穩(wěn)定在0.8左右,所以估計(jì)他這次能罰中的概率約為0.8.
方法總結(jié):利用頻率估計(jì)概率時(shí),不能以某一次練習(xí)的結(jié)果作為估計(jì)的概率.試驗(yàn)的次數(shù)越多,用頻率估計(jì)概率也越準(zhǔn)確,因此用多次試驗(yàn)后的頻率的穩(wěn)定值估計(jì)概率.
在一個(gè)不透明的盒子里裝有顏色不同的黑、白兩種球,其中白球24個(gè),黑球若干.小兵將盒子里面的球攪勻后從中隨機(jī)摸出一個(gè)球記下顏色,再把它放回盒子中,不斷重復(fù)上述過(guò)程,下表是試驗(yàn)中的一組統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù):
摸球的次數(shù)n | 100 | 200 | 300 | 500 | 800 | 1 000 | 3 000 |
摸到白球的次數(shù)m | 65 | 124 | 178 | 302 | 481 | 599 | 1803 |
摸到白球的頻率 | 0.65 | 0.62 | 0.593 | 0.604 | 0.601 | 0.599 | 0.601 |
(1)請(qǐng)估計(jì):當(dāng)n很大時(shí),摸到白球的頻率將會(huì)接近(精確到0.1);
(2)假如你摸一次,估計(jì)你摸到白球的概率P(白球)=;
(3)試估算盒子里黑球有多少個(gè).
解:(1)0.6(2)0.6
(3)設(shè)黑球有x個(gè),則=0.6,解得x=16.
經(jīng)檢驗(yàn),x=16是方程的解且符合題意.
所以盒子里有黑球16個(gè).
方法總結(jié):本題主要考查用頻率估計(jì)概率的方法,當(dāng)摸球次數(shù)增多時(shí),摸到白球的頻率將會(huì)接近一個(gè)數(shù)值,則可把這個(gè)數(shù)值近似看作概率,知道了概率就能估算盒子里黑球有多少個(gè).