陳志軍
概率是初中數(shù)學(xué)的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容,其多與實(shí)際生活緊密聯(lián)系在一起.概率問題的探究旨在讓同學(xué)們在解題的過程中初步感受概率的思想,進(jìn)而體驗(yàn)概率在進(jìn)行決策時(shí)的重要作用.掌握概率的計(jì)算方法和用列表法和樹狀圖法求概率是學(xué)好概率的關(guān)鍵,因此學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意掌握以下幾個(gè)要點(diǎn).
一、 概率的計(jì)算方法
等可能條件下的概率的計(jì)算方法:P(A)= (其中m表示事件A發(fā)生可能出現(xiàn)的結(jié)果數(shù),n表示一次試驗(yàn)所有等可能出現(xiàn)的結(jié)果數(shù)).
(1) 在P(A)= 中,由m和n的含義可知0≤m≤n,進(jìn)而0≤ ≤1,因此0≤P(A)≤1.
(2) 特別的:①當(dāng)A為必然事件時(shí),P(A)=1;②當(dāng)A為不可能事件時(shí),P(A)=0.
例1 在一個(gè)不透明的布袋中裝有2個(gè)白球和3個(gè)黃球共5個(gè)球,每個(gè)球除顏色不同外,其余均相同.從袋子中任意摸出一個(gè)球.
(1) P(摸到白球)=_______________,
P(摸到黃球)=_______________,
P(摸到紅球)=_______________,
P(摸到白球或黃球)=_________;
(2) P(摸到白球)_______P(摸到黃球).(填“>”“<”或“=”)
【解析】所有可能出現(xiàn)的結(jié)果:1號(hào)球、2號(hào)球、3號(hào)球、4號(hào)球、5號(hào)球,摸到白球可能出現(xiàn)的結(jié)果:1號(hào)球、2號(hào)球,摸到黃球可能出現(xiàn)的結(jié)果:3號(hào)球、4號(hào)球、5號(hào)球.
解:(1) P(摸到白球)= ,
P(摸到黃球)= ,
P(摸到紅球)=0,
P(摸到白球或黃球)= + =1;
(2) P(摸到白球)
二、 用列表法和樹狀圖法求概率
列表法和樹狀圖法求概率的關(guān)鍵在于列舉出所有可能的結(jié)果.
(1) 當(dāng)試驗(yàn)中存在兩個(gè)元素且出現(xiàn)的所有可能的結(jié)果較多時(shí),我們常用列表的方式,列出所有可能的結(jié)果,再求出概率.列表的目的在于不重不漏地列舉出所有可能的結(jié)果求出n,再從中選出符合事件A或B的結(jié)果數(shù)目m,求出概率.
(2) 當(dāng)一個(gè)事件涉及三個(gè)或更多元素時(shí),為不重不漏地列出所有可能的結(jié)果,通常采用樹狀圖法.樹狀圖法一般是選定一個(gè)元素和其他元素分別組合,依次列出,像樹的枝丫形式,最末端的枝丫個(gè)數(shù)就是總的可能的結(jié)果n.
(3) 當(dāng)只有兩個(gè)元素時(shí),可用樹狀圖法列舉,也可用列表法列舉.
例2 連續(xù)擲一枚均勻的骰子,第一次正面朝上的點(diǎn)數(shù)作為點(diǎn)P的橫坐標(biāo),第二次正面朝上的點(diǎn)數(shù)作為點(diǎn)P的縱坐標(biāo),則點(diǎn)P落在直線y=2x上的概率為_______.
【解析】將一枚骰子連續(xù)拋擲兩次,一共有36種不同結(jié)果,每種結(jié)果都是等可能的,其中縱坐標(biāo)是橫坐標(biāo)2倍的有(1,2),(2,4),(3,6)共3種.
解:連續(xù)擲兩次骰子出現(xiàn)的可能列表如下:
由表格可知共有36種可能,因?yàn)榭v坐標(biāo)是橫坐標(biāo)2倍的有3種,所以點(diǎn)P落在直線y=2x上的概率為 .
例3 在一個(gè)不透明的口袋里裝有3個(gè)小球,其中有2個(gè)紅球和1個(gè)白球,攪勻后從中摸出一個(gè)球,記下第一個(gè)球的顏色,將它放回后攪勻再摸出第二個(gè)球,求下列各事件的概率:(1) 都是紅球;(2) 都是白球;(3) 一紅一白.
【解析】此題要分兩步完成,所以采用樹狀圖法或者列表法都比較簡單.解題時(shí)要注意是放回實(shí)驗(yàn)還是不放回實(shí)驗(yàn),此題屬于放回實(shí)驗(yàn),列舉出符合題意的各種情況的個(gè)數(shù),再根據(jù)概率公式解答即可.
解:畫樹狀圖如下:
共有9個(gè)等可能的結(jié)果,其中都是紅球的有4種情況,都是白球有1種情況,一紅一白的有4種情況.
∴P(都是紅球)= ;P(都是白球)= ;P(一紅一白)= .
三、 面積和概率問題
一般地,設(shè)試驗(yàn)結(jié)果落在某個(gè)區(qū)域S中每一點(diǎn)的機(jī)會(huì)均等,用A表示“試驗(yàn)結(jié)果落在S中的一個(gè)小區(qū)域M中”這個(gè)事件,那么事件A發(fā)生的概率為:P(A)= .解決這類問題的關(guān)鍵在于計(jì)算各個(gè)區(qū)域的面積在整個(gè)區(qū)域的面積所占的比例.
注意:圖形可以是規(guī)則的,也可以是不規(guī)則的,只要知道各部分占總體面積的比即可.
例4 如圖1,一個(gè)轉(zhuǎn)盤被分成7個(gè)相同的扇形,顏色分別為紅黃綠三種,指針的位置固定,轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤后任其自由停止,其中的某個(gè)扇形會(huì)恰好停在指針?biāo)傅奈恢茫ㄖ羔樦赶騼蓚€(gè)扇形的交線時(shí),當(dāng)作指向右邊的扇形),求下列事件的概率:
(1) 指針指向紅色;
(2) 指針指向紅色或黃色;
(3) 指針不指向紅色.
【解析】問題中可能出現(xiàn)的結(jié)果有7個(gè),分別記為:紅1,紅2,紅3,綠1,綠2,黃1,黃2,即指針可能指向7個(gè)扇形中的任何一個(gè).由于這是7個(gè)相同的扇形,轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤又是自由停止的,所以指針指向每個(gè)扇形的可能性相等.因此可以用列舉法求出概率.
解:(1) 指針指向紅色(記為事件A)的結(jié)果有3個(gè),即紅1,紅2,紅3,因此P(A)= ;
(2) 指針指向紅色或黃色(記為事件B)的結(jié)果有5個(gè),即紅1,紅2,紅3,黃1,黃2,因此P(B)= ;
(3) 指針指向不是紅色(記為事件C)的結(jié)果有4個(gè),即綠1,綠2,黃1,黃2,因此P(C)= .
(作者單位:江蘇省寶應(yīng)縣實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué))