放回还是不放回
2015-06-03陈志伟
陈志伟
“这样做不公平!应该你抽完再放回去,让我抽.否则,我不抽.”还没有走进教室,就能听到班长瑶瑶在吼.怎么回事?带着疑问,陈老师进了班级,看到班长、数学科代表和团支部书记正围在讲台上抽签.
班长看到陈老师进来就带着委屈告之事情的缘由,原来他们在用抽签的方法决定谁做这次班会课的主持人.
瑶瑶说:“不让我做主持人可以,但不要用这样的方法来欺负我.”
陈老师说:“你们是怎么抽的啊?”
瑶瑶说:“数学科代表制作了3个标签,其中一个上面写着主持人,每人抽一个,他先抽,团支部书记和我顺着来,谁抽到就谁当.”
陈老师问:“你觉得不公平,那么你认为应该如何抽?”
“我觉得应该他抽完,放回去.我们再接着抽,这样才公平.”
“同学们,现在班委遇到了问题,我们大家一起来看看,能不能帮助他们.”陈老师终于明白了他们争吵的原因.
同学们经过一段时间的思考,也分成了两派,一派支持数学科代表,一派支持班长瑶瑶.陈老师也看出了他们对这个问题的认识程度.支持的和不支持的都不能说服对方.
“好,我们前面学习了古典概型和几何概型,现在他们遇到的问题在于抽到的签是否放回以及抽签的顺序.是否放回影响不影响概率?如果影响,应该选择哪种方式公平?我们就结合前面所学习的概率内容进行探讨.在讲解之前,我们还是按照他们双方的方式,去做一次,看看最终的结果分别怎样?”
于是,大家就分组进行实验,结果很快出来了.不放回的组:有的第一个人抽到了,后面的人就不抽了;有的第二个人抽到的;有的第三个人抽到的.放回的组:有的只有一个人抽到了;有的有两个人都抽到了;有的三人都抽到了.这下大家都犯难了,他们是明显感受到了放回的有问题,但他们解释不了原因.
陈老师让同学们把两种问题的所有事件都用表格列出来.
从表一中,可以看出明显错误,因为只有一个人来做主持人,而上面的结果可能出现多个人做主持人的情况,不能解决问题.
从表二中,可以看出,这是可行的,每个人抽到的概率都是相等的,每个人抽中的概率都是
,每个人抽中与抽取的顺序没有关系,当3人抽取结束后,仅有一人抽中.
瑶瑶不服气说:“我看出放回是有问题的了,但是要是按照不放回抽签的话,第一个人抽到了,那么后面的两个人不用抽都知道不可能抽中了,那对后面的人不是不公平吗?那不是说谁先抽,就占便宜了吗?”
数学科代表说:“要是第一个人没有抽中,那第二个人抽不是概率变成
了吗?要是第一个人和第二个人都没有抽中,第三人抽的概率不是1了吗?不是先抽就高,最后一个人抽才高呢!”
陈老师笑着说:“从你们的分析看,你们目前还不能理解抽取没有顺序之分.你们觉得是否抽中,要看前面的人是否抽中,这就对了.实际上,不放回抽签,不能单单看某个个人在抽取时的抽中概率,而要看你在抽取过程中,整个事件的发生的概率.如果孤立地看待抽签,你会发现自己抽中与否是不公平的.这是一个条件概率的问题.从表二中我们可以看到,第一人没有抽中的概率是 ,第二人抽中的概率变成了 ,所以第二人最终抽中的概率是
;第三人抽中的概率要这样看,第一人没有抽中的概率是 ,第二人没有抽中的概率是 ,第三人抽取时,就一张签,是必然事件,故第三人最终抽中的概率是
,
“从整个事件可以看出,我们在做概率问题时,要分清楚抽取是不是放回,放回实际是一个N次独立事件的问题,概率与前面的事件发生概率无关;不放回是一个条件概率问题,后面事件发生的概率与前面事件的发生概率有关系.