把握特征 正确列举
2023-12-11丁建生
丁建生
概率是描述不确定现象的一种基本数学模型,“等可能条件下的概率” 研究的是一类特殊的随机事件的概率。我们要想学好本章,关键在于正确理解概念,准确求出概率。
一、把握特征,理解概念
教材在“摸球试验”“抛掷硬币试验”的基础上给出了等可能性的概念。在此概念中,事件的随机性、排斥性(有且只有其中的一个结果)是前提,而可能出现的结果有n个、结果出现的机会均等,即有限性、均衡性是两个基本特征。依据这样的特征,我们就可以判断一些事件的结果是不是等可能的。如在问题“一个质地均匀的正十二面体,12个面上分别有1—12这12个整数,抛掷这个正十二面体一次”中,朝上一面的数是1—12这12个整数中的任何1个数,这些结果的出现是等可能的;“出现朝上一面的数是奇数(1、3、5、7、9、11)”与“朝上一面的数是偶数(2、4、6、8、10、12)”这两个事件的发生是等可能的;而“出现朝上一面的数是4的倍数(4、8、12)”与“出现朝上一面的数是6的倍数(6、12)”这两个事件是不等可能的。
在八(下)“认识概率”一章中,我们通过大量重复试验,得到某个随机事件发生的频率,用频率的稳定值估计其发生的概率。如在“抛掷图钉试验”中,当试验次数很大时,“钉尖不着地”的频率在0.61附近摆动,由此就估计“钉尖不着地”的概率为0.61。这一章我们研究的是等可能条件下的概率,其定义中有两个显著特征,就是试验结果的有限性和等可能性。故我们要求一个事件发生的概率时,首先要判断它是否满足“有限性、等可能性”。教材4.3“等可能条件下的概率(二)”中,将转盘等分、涂色,使无限个指针位置转化成有限个,且每种结果都是等可能的,这样就可求概率了。
二、正确列举,求解概率
要求等可能条件下某个事件发生的概率大小,首先要把所有可能出现的结果一一列举出来,列举时要做到不重复、不遗漏。教材中介绍了两种列举方法:画树状图、列表格。当试验结果分为两步,并且所有等可能出现的结果数较少时,运用这两种方法都快速有效;当试验结果分为两步,但所有等可能出现的结果数较大时,运用“表格”就更清晰、简捷;当试验结果分为三步或更多时,一般用“树状图”更简便。
例1 在一个随机试验中,有2个小球依次沿轨道滑落,分别随机掉入轨道下方的甲、乙、丙这3个盒子中的某一个。求:(1)第一个小球掉入甲盒的概率;(2)甲盒至少接到1个小球的概率。
【解析】第(1)问的概率为[13];第(2)问是两步试验,我们通过画树状图或列表(略),可以知道共有9种等可能的结果,其中符合题意的结果有5种,所以甲盒至少接到1个小球的概率为[59]。
概率的问题中,有的有“放回”“不放回”“至少”等表述,有的没有,这就需要我们做好识别与判断,将其“显化”,否则容易出现差错。
例2 现有甲、乙、丙三人组成的篮球训练小组,他们三人之间进行互相传球练习,篮球从一个人手中随机传到另一个人记作传球一次,共连续传球三次。若开始时篮球在甲手中,求经过连续三次传球后,篮球传回甲手中的概率。
【解析】此题本質上是“不放回”且有“三次”的问题,故应用画树状图的方法(略),可知共有8种等可能的结果,其中符合题意的结果有2种,因此所求概率为[14]。
数学概念都有其独有的内涵和特征。我们要体会每句话的含义,并学会提炼概括。只有这样,我们才能正确理解和灵活运用。在用公式求概率时,我们首先要分析问题的本质,运用分类思想列举出所有等可能的结果,有时还需将表面上的“不等可能事件”转化为“等可能事件”,唯此,才能逐步形成严谨、深刻等思维品质。
(作者单位:南京师范大学第二附属初级中学)