【新教材】10.1.2事件的关系和运算教学设计(人教A版)教材分析事件的关系与运算是继随机事件的后续部分,本节课提出了事件的关系、事件的运算等两部分,学生将通过新旧知识的对比学习来进行自主学习,同时通过共同探讨来理解和掌握新知识的实际含义,教学目标与核心素养课程目标1.理解并掌握时间的关系和运算2.能够将事件的运算关系知识灵活运用到实际事件中。数学学科素养1.数学抽象:事件的关系和运算教学重难点重点:事件运算关系的实际含义难点:事件运算关系的应用课前准备教学方法:以学生为主体,小组为单位,采用诱思探究式教学,精讲多练。教学工具:多媒体。教学过程情景导入在掷般子的试验中,可以定义许多事件:例如,事件C一(出现1点),事件C=(出现2点),事件C=(出现3点),事件C4=(出现4点),事件Cs一(出现5点),事件C6=(出现6点),事件D=(出现的点数不大于1),事件D2=(出现的点数大于3),事件D3=(出现的点数小于5),事件E=(出现的点数小于7),事件F=(出现的点数为偶数),事件G=(出现的点数为奇数)...你还能写出这个实验中其他一些事件吗?请用集合的形式表示这些事件.借助集合与集合的关系和运算,你能发现这些事件之间的联系吗?要求:让学生自由发言,教师不做判断。而是引导学生进一步观察.研探二、预习课本,引入新课阅读课本229-232页,思考并完成以下问题1.事件的关系或运算的含义?要求:学生独立完成,以小组为单位,组内可商量,最终选出代表回答问题。三、新知探究事件的关系与运算1定义图示表示法
【新教材】10.1.2 事件的关系和运算 教学设计(人教 A 版) 事件的关系与运算是继随机事件的后续部分,本节课提出了事件的关系、事件的运算等两部分.学生将通 过新旧知识的对比学习来进行自主学习,同时通过共同探讨来理解和掌握新知识的实际含义. 课程目标 1.理解并掌握时间的关系和运算. 2.能够将事件的运算关系知识灵活运用到实际事件中. 数学学科素养 1.数学抽象:事件的关系和运算. 重点:事件运算关系的实际含义. 难点:事件运算关系的应用. 教学方法:以学生为主体,小组为单位,采用诱思探究式教学,精讲多练。 教学工具:多媒体。 一、情景导入 在掷骰子的试验中,可以定义许多事件.例如,事件 C1={出现 1 点},事件 C2={出现 2 点},事件 C3 ={出现 3 点},事件 C4={出现 4 点},事件 C5={出现 5 点},事件 C6={出现 6 点},事件 D1={出现的点 数不大于 1},事件 D2={出现的点数大于 3},事件 D3={出现的点数小于 5},事件 E={出现的点数小于 7}, 事件 F={出现的点数为偶数},事件 G={出现的点数为奇数}. 你还能写出这个实验中其他一些事件吗?请用集合的形式表示这些事件.借助集合与集合的关系和运 算,你能发现这些事件之间的联系吗? 要求:让学生自由发言,教师不做判断。而是引导学生进一步观察.研探. 二、预习课本,引入新课 阅读课本 229-232 页,思考并完成以下问题 1.事件的关系或运算的含义? 要求:学生独立完成,以小组为单位,组内可商量,最终选出代表回答问题。 三、新知探究 1. 事件的关系与运算 定义 表示法 图示
事包含般地,对于事件A与事件B,如果事件A发B2A(或件关系ACB)生,则事件B一定发生,这时称事件B包含事的件A(或称事件A包含于事件B)运算并事若某事件发生当且仅当事件A发生或事件B发AUB(或件B生,则称此事件为事件A与事件B的并事件(或A+B)和事件)交事若某事件发生当且仅当事件A发生且事件B发ANB(或件AB)生,则称此事件为事件A与事件B的交事件(或B积事件)互斥若ANB为不可能事件,则称事件A与事件B互若ANB=关系斥0,则A与B互斥对立1若ANB为不可能事件,AUB为必然事件,那若 AnB=关系么称事件A与事件B互为对立事件,可记为B0, AUB==A或A-BU,则A与B对立探究1(1)并事件、交事件和集合的并集、交集意义一样吗?(2)互斥事件和对立事件的关系是怎样的?答案(1)并事件、交事件和集合的并集、交集的意义一样,(2)互斥事件包括对立事件,即对立事件一定是互斥事件,但互斥事件不一定是对立事件探究2从运算的含义总结事件的关系或运算?事件的关系或运算含义符号表示包含ACBA发生导致B发生并事件(和事件)A与B至少一个发生AUB或A+B交事件(积事件)A与B同时发生ANB或ABA与B不能同时发生ANB=O互斥(互不相容)互为对立A与B有且仅有一个发生ANBO,AUB=Q四、典例分析、举一反三题型一事件关系的判断例1一个袋子中有大小和质地相同的4个球,其中有有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R,="第一次摸到红球",R,=“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)用集合的形式分别写出试验的样本空间以及上述各事件:
事 件 的 运 算 包 含 关系 一般地,对于事件 A 与事件 B,如果事件 A 发 生,则事件 B 一定发生,这时称事件 B 包含事 件 A(或称事件 A 包含于事件 B) B⊇A ( 或 A⊆B ) 并 事 件 若某事件发生当且仅当事件 A 发生或事件 B 发 生,则称此事件为事件 A 与事件 B 的并事件(或 和事件) A ∪ B ( 或 A+B) 交 事 件 若某事件发生当且仅当事件 A 发生且事件 B 发 生,则称此事件为事件 A 与事件 B 的交事件(或 积事件) A∩B ( 或 AB) 互 斥 关系 若 A∩B 为不可能事件,则称事件 A 与事件 B 互 斥 若 A∩B = ∅,则 A 与 B 互斥 对 立 关系 若 A∩B 为不可能事件,A∪B 为必然事件,那 么称事件 A 与事件 B 互为对立事件,可记为 B =𝐴̅或 A=𝐵̅ 若 A∩B = ∅,A∪B= U,则 A 与 B 对立 探究 1 (1)并事件、交事件和集合的并集、交集意义一样吗? (2)互斥事件和对立事件的关系是怎样的? 答案 (1)并事件、交事件和集合的并集、交集的意义一样. (2)互斥事件包括对立事件,即对立事件一定是互斥事件,但互斥事件不一定是对立事件. 探究 2 从运算的含义总结事件的关系或运算? 事件的关系或运算 含义 符号表示 包含 A 发生导致 B 发生 A⊆B 并事件(和事件) A 与 B 至少一个发生 A∪B 或 A+B 交事件(积事件) A 与 B 同时发生 A∩B 或 AB 互斥(互不相容) A 与 B 不能同时发生 A∩B=∅ 互为对立 A 与 B 有且仅有一个发生 A∩B=∅,A∪B=Ω 四、典例分析、举一反三 题型一 事件关系的判断 例 1 一个袋子中有大小和质地相同的 4 个球,其中有有 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)用集合的形式分别写出试验的样本空间以及上述各事件;
(2)事件R与R,R与G,M与N之间各有什么关系?(3)事件R与事件G的并事件与事件M有什么关系?事件R与事件R的交事件与事件R有什么关系?【答案】(1)详见解析(2)事件R包含事件R:事件R与事件G互斥:事件M与事件N互为对立事件(3)事件M是事件R与事件G的并事件:事件R是事件R与事件R的交事件【解析】(1)所有的试验结果如图所示,8888800880808用数组(x,x)表示可能的结果,x,是第一次摸到的球的标号,x是第二次摸到的球的标号,则试验的样本空间2=((1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3)事件R=第一次摸到红球"即x =1或 2,于是R =(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,3),(2,4);事件R="第二次摸到红球",即x,=1或2,于是R=(2,1),(3,1),(4,1),(1,2),(3,2),(4,2))同理,有 R= (1,2),(2,1),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))(2)因为RR,所以事件R包含事件R:因为RNG=O所以事件R与事件G互斥:因为MUN=Q,MnN=O,所以事件M与事件N互为对立事件(3)因为RUG=M所以事件M是事件R与事件G的并事件:因为RnR=R,所以事件R是事件R与事件R的交事件解题技巧(事件关系的判断方法)(1)两个事件是互斥事件还是对立事件,要根据互斥事件与对立事件的定义来判断,互斥事件是在任何一次试验中不能同时发生的两个事件,对立事件除要求两个事件互斥外,还要求在一次试验中必有一个事件发生(2)对立事件是互斥事件,是互斥中的特殊情况,但互斥事件不一定是对立事件,跟踪训练一1.判断下列各事件是否为互斥事件,是否为对立事件,并说明理由
(2)事件 R 与 R1,R 与 G,M 与 N 之间各有什么关系? (3)事件 R 与事件 G 的并事件与事件 M 有什么关系?事件 R1 与事件 R2 的交事件与事件 R 有什么关系? 【答案】(1)详见解析(2)事件 R1 包含事件 R;事件 R 与事件 G 互斥;事件 M 与事件 N 互为对立事件(3) 事件 M 是事件 R 与事件 G 的并事件;事件 R 是事件 R1 与事件 R2 的交事件. 【解析】(1)所有的试验结果如图所示, 用数组 ( x x 1 2 , ) 表示可能的结果, 1 x 是第一次摸到的球的标号, 2 x 是第二次摸到的球的标号,则试验的样本空 间 =(1,2 , 1,3 , 1,4 , 2,1 , 2,3 , 2,4 , 3,1 , 3,2 , 3,4 , 4,1 , ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (4,2 , 4,3 ) ( ) 事件 R1=“第一次摸到红球”,即 1 x =1 或 2,于是 R1 =(1,2 , 1,3 , 1,4 , 2,1 , 2,3 , 2,4 ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ; 事件 R2 =“第二次摸到红球”,即 2 x =1 或 2,于是 R2 =(2,1 , 3,1 , 4,1 , 1,2 , 3,2 , 4,2 ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) . 同理,有 R =(1,2 , 2,1 ) ( ), 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 ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) . (2)因为 R R 1 ,所以事件 R1 包含事件 R;因为 R G = ,所以事件 R 与事件 G 互斥; 因为 M N = , M N = ,所以事件 M 与事件 N 互为对立事件. (3)因为 R G M= ,所以事件 M 是事件 R 与事件 G 的并事件; 因为 R R R 1 2 = ,所以事件 R 是事件 R1 与事件 R2 的交事件. 解题技巧(事件关系的判断方法) (1)两个事件是互斥事件还是对立事件,要根据互斥事件与对立事件的定义来判断,互斥事件是在任何 一次试验中不能同时发生的两个事件,对立事件除要求两个事件互斥外,还要求在一次试验中必有一个事 件发生. (2)对立事件是互斥事件,是互斥中的特殊情况,但互斥事件不一定是对立事件. 跟踪训练一 1. 判断下列各事件是否为互斥事件,是否为对立事件,并说明理由.
某小组有3名男生和2名女生,从中任选2名同学去参加演讲比赛,其中:(1)恰有1名男生和恰有2名男生;(2)至少有1名男生和至少有1名女生:(3)至少有1名男生和全是男生:(4)至少有1名男生和全是女生【答案】(1)是互斥事件,不是对立事件,(2)不是互斥事件,也不是对立事件(3)不是互事件,也不是对立事件。(4)是互斥事件,也是对立事件,理由见解析【解析】(1)是互斥事件,不是对立事件理由是:在所选的2名同学中,恰有1名男生”实质是选出1名男生和1名女生”,它与恰有2名男生不可能同时发生,所以是一对互斥事件,但其并事件不是必然事件,所以不是对立事件(2不是互斥事件,也不是对立事件。理由是:“至少有1名男生”包括“1名男生、1名女生”和"2名都是男生”两种结果“至少有1名女生”包括“1名女生、1名男生”和"2名都是女生”两种结果,它们可同时发生(3)不是互斥事件,也不是对立事件理由是:“至少有1名男生”包括“1名男生、1名女生”和"2名都是男生”,这与“全是男生”可同时发生(4)是互斥事件,也是对立事件理由是:“至少有1名男生”包括”1名男生、1名女生”和2名都是男生”两种结果,它与“全是女生”不可能同时发生:其并事件是必然事件,所以是对立事件,题型二事件的运算例2如图,由甲、乙两个元件组成一个并联电路,每个元件可能正常或失效.设事件A=“甲元件正常”,B=“乙元件正常”甲乙(1)写出表示两个元件工作状态的样本空间:(2)用集合的形式表示事件A,B以及它们的对立事件;(3)用集合的形式表示事件AUB和事件AnB,并说明它们的含义及关系,【答案】(1)样本空间为Q=((0,0),(0,1),(1,0),(1,1))(2)A=(1,0),(1,1), B=(0,1), (1,1)),A =(0,0), (0,1), B=((0,0), (1,0))(3)4UB=((0,I),(1,0),(1,1),An B=((0,0):AUB表示电路工作正常,An B表示电路工作不正常:AUB和ANB互为对立事件【解析】(1)用x1,x2分别表示甲、乙两个元件的状态,则可以用(x1,x2)表示这个并联电路的状态:以1表示元件正常,0表示元件失效,则样本空间为Q=((0,0),(0,1),(1,0),(1,1)(2)根据题意,可得A=((1,0),(1,1)),B=t(0,1),(1,1)),A=((0,0),(0,1)),B =((0,0),(1,0))
某小组有 3 名男生和 2 名女生,从中任选 2 名同学去参加演讲比赛,其中: (1)恰有 1 名男生和恰有 2 名男生;(2)至少有 1 名男生和至少有 1 名女生; (3)至少有 1 名男生和全是男生;(4)至少有 1 名男生和全是女生. 【答案】(1)是互斥事件,不是对立事件.(2)不是互斥事件,也不是对立事件. (3)不是互斥事件,也不是对立事件.(4)是互斥事件,也是对立事件.理由见解析 【解析】 (1)是互斥事件,不是对立事件. 理由是:在所选的 2 名同学中,“恰有 1 名男生”实质是选出“1 名男生和 1 名女生”,它与“恰有 2 名男 生”不可能同时发生,所以是一对互斥事件.但其并事件不是必然事件,所以不是对立事件. (2)不是互斥事件,也不是对立事件. 理由是:“至少有 1 名男生”包括“1 名男生、1 名女生”和“2 名都是男生”两种结果. “至少有 1 名女生”包括“1 名女生、1 名男生”和“2 名都是女生”两种结果,它们可同时发生. (3)不是互斥事件,也不是对立事件. 理由是:“至少有 1 名男生”包括“1 名男生、1 名女生”和“2 名都是男生”,这与“全是男生”可同时发生. (4)是互斥事件,也是对立事件. 理由是:“至少有 1 名男生”包括“1 名男生、1 名女生”和“2 名都是男生”两种结果,它与“全是女生”不可 能同时发生.其并事件是必然事件,所以是对立事件. 题型二 事件的运算 例 2 如图,由甲、乙两个元件组成一个并联电路,每个元件可能正常或失效.设事件 A=“甲元件正常”, B=“乙元件正常”. (1)写出表示两个元件工作状态的样本空间; (2)用集合的形式表示事件 A,B 以及它们的对立事件; (3)用集合的形式表示事件 A∪B 和事件 A ∩ B ,并说明它们的含义及关系. 【答案】 (1)样本空间为 Ω={(0,0),(0,1),(1,0),(1,1)}. (2)A={(1,0),(1,1)},B={(0,1),(1,1)}, A ={(0,0),(0,1)}, B ={(0,0),(1,0)}. (3)A ∪B={(0,1),(1,0),(1,1)}, A ∩ B ={(0,0)};A∪B 表示电路工作正常, A ∩ B 表示电路工作不 正常;A∪B 和 A ∩ B 互为对立事件. 【解析】 (1)用 x1,x2 分别表示甲、乙两个元件的状态,则可以用(x1,x2)表示这个并联电路的状态.以 1 表示元件正常,0 表示元件失效,则样本空间为 Ω={(0,0),(0,1),(1,0),(1,1)}. (2)根据题意,可得 A={(1,0),(1,1)},B={(0,1),(1,1)}, A ={(0,0),(0,1)}, B ={(0,0),(1,0)}.
(3)AUB=(01),(10),(1I),AnB=(0O):AUB表示电路工作正常,AB表示电路工作不正常:AUB和ANB互为对立事件解题技巧:(事件运算的规律)(1)利用事件间运算的定义,列出同一条件下的试验所有可能出现的结果,分析并利用这些结果进行事件间的运算。(2)利用Venn图,借助集合间运算的思想,分析同一条件下的试验所有可能出现的结果,把这些结果在图中列出,并进行运算跟踪训练二1.盒子里有6个红球,4个白球,现从中任取3个球,设事件A=(3个球中有1个红球2个白球),事件B=(3个球中有2个红球1个白球),事件C=(3个球中至少有1个红球),事件D=(3个球中既有红球又有白球!求:(1)事件D与A,B是什么样的运算关系?(2)事件C与A的交事件是什么事件?【答案】 (1)D=AUB. (2)CnA=A.【解析】(1)对于事件D,可能的结果为1个红球,2个白球或2个红球,I1个白球,故D=AUB(2)对于事件C,可能的结果为1个红球,2个白球或2个红球,1个白球或3个均为红球,所以ACC,故 CnA=A.五、课堂小结让学生总结本节课所学主要知识及解题技巧六、板书设计10.1.2事件的关系和运算例 1例21.事件的关系和运算七、作业课本233页练习,243页习题10.1的15题教学反思由于事件的抽象性,所以教学时将大量采用“韦恩图帮助学生理解事件的关系,同时强调区分事件关系、运算与集合的关系、运算的区别与联系
(3)A ∪B={(0,1),(1,0),(1,1)}, A ∩ B ={(0,0)};A∪B 表示电路工作正常, A ∩ B 表示电路工作不 正常;A∪B 和 A ∩ B 互为对立事件. 解题技巧: (事件运算的规律) (1)利用事件间运算的定义,列出同一条件下的试验所有可能出现的结果,分析并利用这些结果进行事 件间的运算. (2)利用 Venn 图,借助集合间运算的思想,分析同一条件下的试验所有可能出现的结果,把这些结果在 图中列出,并进行运算. 跟踪训练二 1. 盒子里有 6 个红球,4 个白球,现从中任取 3 个球,设事件 A={3 个球中有 1 个红球 2 个白球},事件 B ={3 个球中有 2 个红球 1 个白球},事件 C={3 个球中至少有 1 个红球},事件 D={3 个球中既有红球又有 白球}. 求:(1)事件 D 与 A,B 是什么样的运算关系? (2)事件 C 与 A 的交事件是什么事件? 【答案】(1) D=A∪B.(2)C∩A=A. 【解析】(1)对于事件 D,可能的结果为 1 个红球,2 个白球或 2 个红球,1 个白球,故 D=A∪B. (2)对于事件 C,可能的结果为 1 个红球,2 个白球或 2 个红球,1 个白球或 3 个均为红球,所以 A⊆C, 故 C∩A=A. 五、课堂小结 让学生总结本节课所学主要知识及解题技巧 六、板书设计 七、作业 课本 233 页练习,243 页习题 10.1 的 15 题. 由于事件的抽象性,所以教学时将大量采用“韦恩图”帮助学生理解事件的关系,同时强调区分事件关系、 运算与集合的关系、运算的区别与联系. 10.1.2 事件的关系和运算 1. 事件的关系和运算 例 1 例 2