概率就在身边
2022-11-29周明君
文/周明君
概率无处不在,请看我们身边的几个情境。
情境1白头叶猴属于国家一级保护动物,主要分布在广西,数量稀少,请你设计一个实验方案,考察现有白头叶猴的数量是多少?
【解读】情境1体现了概率在生活中的应用。在研究工作中,人们经常要确定生物种群的数量。如果某种生物种群数量很多,或者分布广泛,这时人们往往用“捕捉动物标记释放”的方法来估计种群的数量,也就是用样本概率来估计总体概率。
【设计揭秘】假设保护区内有x只白头叶猴,首先在保护区内设法捉a只白头叶猴,做上记号放回去。过几日,待有记号的白头叶猴与其他白头叶猴混合后,再任意捕捉n只,若其中有b只有记号,则由,解得的值,从而可知保护区内白头叶猴的大致数量是只。
情境2有一个摆地摊的不法摊主,他拿出3个白球,3个黑球,放在一个袋子里(不透明),让人摸球中奖。只要交2元就可以从袋中摸出3个球,若摸到的3个球都是白球,就可得10元的回报,请你计算一下摸一次球的平均收益,并估算若有1000名学生,每人摸一次,摊主将从学生的身上骗走多少钱?
【解读】摊主为什么敢以小钱博大钱?这其中的秘密是摊主懂得概率的应用。
【设计揭秘】根据摊主的设计,
若有1000名学生,每人摸一次,摊主将从学生的身上骗走1000×1.5=1500(元)。
情境3甲、乙两队进行拔河比赛,裁判员让两队队长用“石头、剪子、布”的手势方式选择场地位置。规则是:石头胜剪子,剪子胜布,布胜石头,手势相同再决胜负。请你说明裁判员的这种做法对甲、乙双方是否公平,为什么?
【解读】利用“石头、剪子、布”来决定某件事是我们在生活中最常见的事情。依据题意用列表法或画树状图法分析所有等可能的结果,然后根据概率公式求出该事件的概率,比较即可。
【设计揭秘】裁判员的这种做法对甲、乙双方是公平的。理由如下:
用列表法得出所有可能的结果如下:
甲石头剪子布乙石头(石头,石头)(剪子,石头)(布,石头)剪子(石头,剪子)(剪子,剪子)(布,剪子)布(石头,布)(剪子,布)(布,布)
因为P(甲获胜)=P(乙获胜),
所以裁判员这种做法对甲、乙双方是公平的。
情境4为了研究高致病传染病传播的数学模型,某医疗科研机构利用小球进行模拟试验。在一个方框中,先放入足够多的白球模拟健康人,后在其中同时放入若干红球模拟最初感染人;程序设定,每经过一分钟,每个红球恰能使方框中x个白球同时变成红球(x为程序设定的常数,红球颜色保持不变)。若最初放入的红球数为6,从此刻开始,恰好2分钟后,红球总数变为了96个。
(1)求x的值;
(2)若方框中,最初共有500个白球,每个球都能在方框中随机自由运动,且每个白球“被感染”(即变为红球)的可能性都相同,则从放入红球开始,恰好3分钟后,白球的个数为________个;每个白球“被感染”(变为红球)的概率是________。
【解读】通过模拟试验,研究高致病传染病传播的数学模型,为防疫决策提供科学的依据。解决问题的关键是明确题意,根据题中的试验数据和结果可以计算出相应的概率,解决问题。
【设计揭秘】(1)根据模型设计,得6x+6+x(6x+6)=96,解得x1=-5(舍),x2=3。
(2)3分钟后红球个数为96(1+3)=384(个),所以白球个数为500+6-384=122(个),每个白球“被感染”(变为红球)的概率是
故答案为122,0.756。