幾何概率

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 九年級(jí) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
33.4幾 何 概 率
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:理解幾何概率的意義,會(huì)求簡(jiǎn)單事件的幾何概率,會(huì)應(yīng)用幾何概率解決有關(guān)實(shí)際問題.
數(shù)學(xué)思考:經(jīng)歷猜想、探索等數(shù)學(xué)活動(dòng)過程,積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),發(fā)展合情推理能力.
解決問題:能從數(shù)學(xué)的角度理解問題,能用幾何概率等知識(shí)解決問題,發(fā)展應(yīng)用意識(shí).
情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過解決現(xiàn)實(shí)生活的問題,培養(yǎng)學(xué)生樂于應(yīng)用數(shù)學(xué)的態(tài)度,有助于形成勤于探索的精神.
重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):理解幾何概率的意義,能借助幾何圖形的度量求簡(jiǎn)單事件的概率.
難點(diǎn):將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,建立幾何概率模型.
透徹理解幾何概率的意義.
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
一、情境引入
借助多媒體演示轉(zhuǎn)盤游戲.提出問題“轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤,停下時(shí),指針停留的位置有多少種?指向哪種顏色區(qū)域的可能性大?這個(gè)問題的概率和以往研究的概率類型一樣嗎?它有什么特點(diǎn)?”
通過此情境的創(chuàng)設(shè)使學(xué)生感受到幾何概型的特點(diǎn),及學(xué)習(xí)它的必要性.激發(fā)學(xué)生要學(xué)習(xí)幾何概率的欲望.
二、猜想探究、形成概念
引例1:如圖,轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤,等停下時(shí)指針指向紅色區(qū)域的概率是多大?


引例2:在數(shù)軸上0到60之間任取一點(diǎn),那么該點(diǎn)落在40到60之間的概率是多大?
借助多媒體動(dòng)畫演示,進(jìn)一步讓學(xué)生感受幾何概型的特點(diǎn)(事件的等可能結(jié)果不可數(shù)),對(duì)事件的概率得出猜想,并借助教具實(shí)驗(yàn)估算概率.
通過對(duì)以上兩個(gè)引例共同特點(diǎn)的討論,形成幾何概率的概念.
幾何概率:當(dāng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果用線段或平面區(qū)域表示,事件的概率定義為部分線段的長(zhǎng)度(部分區(qū)域的面積)和整條線段的長(zhǎng)度(整個(gè)區(qū)域的面積)的比.這些概率與幾何度量有關(guān),數(shù)學(xué)上稱為幾何概率.
三、應(yīng)用建模
例題1、 某人午睡醒后,發(fā)現(xiàn)手表停了,于是打開收音機(jī)等侯整點(diǎn)報(bào)時(shí),那么等待時(shí)間不超過20分的概率是多大?
提問1、這是幾何概率問題嗎?(是)
2、該用怎樣的圖形表示 ?(用長(zhǎng)為60的線段或一個(gè)圓來表示)

解:設(shè)A=“等待時(shí)間不超過20分鐘”,
則P(A)= = = .
或P(A)= = 或P(A)= = .
例題2 我市海陽路與河北大街交叉路口,目前由東向西紅綠燈時(shí)間設(shè)置是:紅燈32秒,綠燈35秒,黃燈3秒.張明同學(xué)勻速騎車由東向西通過路口,可以直接通過的概率是多大?
分析:這是幾何概率問題.可以把它轉(zhuǎn)換到數(shù)軸上研究.用長(zhǎng)為32的線段表示紅燈的時(shí)間,用長(zhǎng)為35的線段表示綠燈時(shí)間,用長(zhǎng)為3的線段表示黃燈時(shí)間,在70秒中的任意一時(shí)刻該同學(xué)都可能經(jīng)過路口,在綠燈時(shí)間內(nèi)事件發(fā)生.


解:設(shè)A=“直接通過”,
則P(A)= = .
四、鞏固拓展,啟迪思維
走進(jìn)知識(shí)平臺(tái)
1、某公共汽車站每隔10分鐘有一輛車發(fā)往A地,李磊不定時(shí)地到車站等車去A地,求他等車時(shí)間不超過4分鐘的概率.
分析:如圖,用長(zhǎng)為10的線段AB表示兩車的間隔時(shí)間.


解:設(shè)A=“等待時(shí)間不超過4分鐘”,
則P(A)= = = .
2、在一個(gè)5000?2的海域里有面積達(dá)40?2的大陸架蘊(yùn)藏著石油,在這個(gè)海域里隨意選定一點(diǎn)鉆探,鉆出石油的概率是多大?
解:設(shè)A=“鉆出石油”,
則P(A)= = .
此題組選名學(xué)生板演,其他學(xué)生在練習(xí)本上完成,然后師生共同評(píng)析反饋.
跨上知識(shí)階梯
1、將長(zhǎng)度為9?的細(xì)鐵絲任意剪成兩段,A表示“較長(zhǎng)的一段大于或等于較短一段的2倍”求事件A的概率.
分析:可以把9?長(zhǎng)的鐵絲看作是長(zhǎng)為9的線段CD,由于剪法的任意性,分點(diǎn)落在CD上任意一位置均可.當(dāng)點(diǎn)落在CE或FD上時(shí),事件A發(fā)生.

解:P(A)= = = .
2、拋階磚游戲;參與者將手上的“金幣”拋落在離身邊若干距離的階磚平面上,拋出的硬幣剛巧落在任何一個(gè)階磚的范圍內(nèi)(不壓階磚相連的線)獲勝.當(dāng)正方形階磚的邊長(zhǎng)為5cm,金幣直徑為2.5 cm時(shí),請(qǐng)你計(jì)算“金幣”落在階磚范圍內(nèi)的概率.(提示:圓心落在正中間邊長(zhǎng)為2.5cm的正方形內(nèi),游戲獲勝)
解:設(shè)A=“金幣落在階磚內(nèi)”,
則P(A)= = .
先分組討論,然后全班交流,形成解決問題的方法.對(duì)于“拋階磚”游戲,
教師借助多媒體動(dòng)畫演示,加深學(xué)生對(duì)這個(gè)問題的理解.
五、課堂反思
引導(dǎo)學(xué)生從知識(shí)獲得途徑、結(jié)論、應(yīng)用等方面與反思本節(jié)課內(nèi)容.(①、這節(jié)課你有哪些收獲?②、你最感興趣的地方是什么?③、你還有哪些想研究的問題?)
六、作業(yè)設(shè)計(jì)
基礎(chǔ)鞏固1、如圖是一個(gè)被等分成16個(gè)扇形的轉(zhuǎn)盤,請(qǐng)?jiān)谵D(zhuǎn)盤選出若干個(gè)扇形涂上斜線,使得自由轉(zhuǎn)動(dòng)這個(gè)轉(zhuǎn)盤當(dāng)它停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),指針落在陰影區(qū)域內(nèi)的概率為 .
2、把一個(gè)骰子沿棱剪成如圖所示的形狀,把其中若干正方形涂成紅色,使得投針時(shí)投中紅色紙板的概率為 .
這兩道問題類型一樣,學(xué)生根據(jù)興趣選做一道即可.

這兩道題是類型一樣的較為簡(jiǎn)單的開放型問題,但在思維上具有可逆性,通過此題想加深學(xué)生對(duì)幾何概率的意義的理解.
研討升華
用概率知識(shí)估算一個(gè)不規(guī)則圖形的面積.
(提示1:在不規(guī)則的圖形中畫一個(gè)規(guī)則圖形.提示2:設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來估算幾何概率.)
這是借助實(shí)驗(yàn)估算和理論計(jì)算來解決的一道應(yīng)用題,通過此題讓學(xué)生到幾何概率知識(shí)在解決現(xiàn)實(shí)問題中的作用.同時(shí),利用這樣一個(gè)純數(shù)學(xué)問題有利于在班級(jí)內(nèi)形成一個(gè)研討的氛圍.另外,學(xué)生可以根據(jù)自身的情況向老師索要不同的提示.這樣把題目分出梯度,使不同的學(xué)生得到各自的收獲,獲得各自的發(fā)展.
系統(tǒng)綜合
階段性作業(yè):通過對(duì)概率知識(shí)的學(xué)習(xí)請(qǐng)你觀察生活中的某一種活動(dòng),利用概率知識(shí)揭示其中的規(guī)律,并撰寫一份研究,在全班進(jìn)行交流.
根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異,布置了這樣一道開放性題目,目的是通過這樣的作業(yè)使學(xué)生對(duì)所學(xué)概率知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的整理,進(jìn)一步加深對(duì)知識(shí)的理解,增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)的意識(shí),提高學(xué)生廣泛搜集信息的能力.

教學(xué)設(shè)計(jì)說明:
本節(jié)課通過轉(zhuǎn)盤的引入,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)幾何概率事件的等可能結(jié)果不可數(shù)的特點(diǎn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)幾何概率的欲望.在引導(dǎo)學(xué)生對(duì)兩個(gè)引例進(jìn)行猜想、實(shí)驗(yàn)、探索歸納等數(shù)學(xué)活動(dòng)中,進(jìn)一步幾何概率的特征,引出課題,形成幾何概率概念.然后,通過兩個(gè)例題使學(xué)生經(jīng)歷分析問題??構(gòu)建數(shù)學(xué)模型??解決問題的過程.再通過解決多層面、多角度的兩組練習(xí)題,使學(xué)生對(duì)幾何概率知識(shí)的理解更加透徹.最后通過開放性的問題引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本課進(jìn)行小結(jié)、反思.本節(jié)課突出以下幾個(gè)特點(diǎn):
1.?dāng)?shù)學(xué)建模與問題的解決.將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題建立概率模型貫穿本節(jié)課的始終.
2.自主探索、合作交流貫穿本課.課標(biāo)指出“有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)不能單純的依賴模仿與記憶,動(dòng)手實(shí)踐、自主探索與合作交流是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式.”本節(jié)課中,從概念的形成到應(yīng)用建模,再到知識(shí)的鞏固拓展都是學(xué)生在自主探索、合作交流中完成,而且這種學(xué)習(xí)方式除了貫穿課堂,也延伸至課外.如作業(yè)中的某些題目也需要學(xué)生進(jìn)行自主探索,合作交流.

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