葉華茂
概率知識在近幾年中考中所占分值在10~15分之間,題型豐富,載體形式多樣,以考查應(yīng)用數(shù)學知識解決實際問題的能力為主.下面就以課本上的摸球?qū)嶒灋楦怕誓P?,介紹幾種常見的概率試題,以供同學們參考.
【例題】一只不透明的袋子中裝有1個白球和2個紅球,這些球除顏色外都相同,攪勻后從中任意摸出一個球,記錄顏色后放回、攪勻,再從中任意摸出一個球.求兩次都摸到紅球的概率.
【解析】畫樹狀圖(如圖1),由樹狀圖可知共有9種等可能結(jié)果,兩次都摸出紅球的情況數(shù)有4種,故P(兩次都摸到紅球)= .
拓展一:說理判斷
一只不透明的袋子中,裝有1個白球和2個紅球,這些球除顏色外都相同.
(1) 小明認為,攪勻后從中任意摸出一個球,不是白球就是紅球,摸出白球和紅球是等可能的,你同意他的說法嗎?為什么?
(2) 攪勻后從中一把摸出兩個球,如果摸出兩個紅球,則小明得1分,否則小剛得1分,你認為這個游戲?qū)﹄p方公平嗎?請說明理由.
(3) 攪勻后從中任意摸出一個球,要使得摸出的白球概率為 ,應(yīng)如何添加白球?
【分析】(1) 分別求出摸到白球與摸到紅球的概率,比較這兩個概率,即可知道哪一種情況的可能性大,概率大則可能性就大;(2) 考查了樹狀圖法或者列表法求概率,解題時要注意此題為不放回實驗;(3) 考查了借助方程思想求概率的問題,解題的關(guān)鍵是找到等量關(guān)系.
解:(1) 不同意小明的說法,因為摸出白球的概率是 ,摸出紅球的概率是 ,因此摸出白球和摸出紅球不是等可能的.
(2) 攪勻后從中一把摸出兩個球,相當于摸一個球后不放回再摸第二個球,樹狀圖如圖2,P(兩個球都是紅球)= = < ,故這個游戲?qū)﹄p方不公平.
(3) 設(shè)應(yīng)添加x個白球,由題意得 = ,解得x=3,經(jīng)檢驗,x=3是原方程的解,所以應(yīng)添加3個白球.
【點評】此題考查了對概率問題的理解,還考查了用列表法或樹狀圖法求概率,同時涉及方程思想的應(yīng)用.解題時要注意此題是放回實驗還是不放回實驗.
拓展二:修改規(guī)則
一只不透明的布袋里裝有3個白球,這3個球分別標有數(shù)字1、2、3,這些球除數(shù)字以外其他都相同.小聰和小明玩摸球游戲,游戲規(guī)則如下:先由小聰隨機摸出一個球,記下球的數(shù)字后放回,攪勻后再由小明隨機摸出一個球,記下球的數(shù)字.若數(shù)字之和為偶數(shù),則小聰勝,否則小明勝.請你利用畫樹狀圖或列表法分析游戲規(guī)則對雙方是否公平.若公平,請說明理由;若不公平,請你對本游戲設(shè)計一個對雙方都公平的游戲規(guī)則.
【分析】依據(jù)題意畫出樹狀圖或列表,然后分別求出兩種情況發(fā)生的概率,相等則公平,否則就不公平.修改游戲規(guī)則,關(guān)鍵要使游戲雙方取勝的機會相等,即雙方取勝的概率相等,或轉(zhuǎn)化為在總情況明確的情況下,判斷雙方取勝所包含的情況數(shù)目是否相等,此題答案不唯一.
解:這個游戲規(guī)則對雙方不公平.
列表如下:
由表格可知,共有9種等可能的結(jié)果,其中和為偶數(shù)有5種,和為奇數(shù)有4種.則P(小聰勝)= ,P(小明勝)= ,所以這個游戲規(guī)則對雙方不公平.
設(shè)計的游戲規(guī)則不唯一. 例如:增加一個標有數(shù)字5的球,兩人同時摸出一個球,記下球的數(shù)字,若數(shù)字之和為偶數(shù),則小聰勝,否則小明勝.
【點評】本題是一道策略開放題.試題一改傳統(tǒng)的命題方式,注重將基礎(chǔ)知識與應(yīng)用相結(jié)合,加大了解決問題能力的考查力度,體現(xiàn)了“有效的數(shù)學學習活動不能單純地依賴模仿與記憶”.
拓展三:設(shè)計方案
一只不透明的袋子中,裝有大小和外形都相同的6個小球,球上面依次標有數(shù)字1、2、3、4、5、6.
(1) 攪勻后從中任意摸出一個球,摸出球上數(shù)字為奇數(shù)的概率是多少?
(2) 請你用這個裝有小球的袋子設(shè)計一個摸球游戲(各球上標有的數(shù)字不變),使攪勻后從中任意摸出一個球,摸出球的數(shù)字的概率為 ,并說明你的設(shè)計理由.
【分析】(1) 先求出奇數(shù)數(shù)字在整個袋中數(shù)字所占的份數(shù),再根據(jù)概率的求法可知.
(2) 由摸出球的數(shù)字的概率為 ,可以自由設(shè)計,具有開放性.
解:(1) 攪勻后從中任意摸出一個球,摸出球的數(shù)字為1,2,3,4,5,6的機會是均等的,故共有6種均等的結(jié)果,其中球上數(shù)字為奇數(shù)1,3,5有3種結(jié)果,故P(摸出球上數(shù)字為奇數(shù))= .
(2) 攪勻后從中任意摸出一個球,摸出球的數(shù)字不大于4的情況有4種,則P(摸出球的數(shù)字不大于4)= .(方案較多,不唯一)
【點評】本題考查概率的求法,也是一道開放性問題,又是數(shù)學知識應(yīng)用的方案設(shè)計問題,有利于數(shù)學思維能力和思維品質(zhì)的培養(yǎng).
拓展四:遷移方法
在一個不透明的口袋里裝有只有顏色不同的黑、白兩種顏色的球共20只,某學習小組做摸球?qū)嶒灒瑢⑶驍噭蚝髲闹须S機摸出一個球記下顏色,再把它放回袋中,不斷重復,下表是活動進行中的一組統(tǒng)計數(shù)據(jù):
(1) 請估計:當n很大時,摸到白球的頻率將會接近________.
(2) 假如你去摸一次,你摸到白球的概率是________,摸到黑球的概率是________.
(3) 試估算口袋中黑、白兩種顏色的球各有多少只.
(4) 解決了上面的問題,小明同學猛然醒悟,過去一個懸而未決的問題有辦法了.這個問題是:在一個不透明的口袋里裝有若干個白球,在不允許將球倒出來數(shù)的情況下,如何估計白球的個數(shù)(可以借助其他工具及用品)?請你應(yīng)用統(tǒng)計與概率的思想和方法解決這個問題,寫出解決這個問題的主要步驟及估算方法.
【分析】先根據(jù)表中的數(shù)據(jù),估計出摸到白球的頻率,利用摸到白球的頻率即可求出摸到白球的概率,即可求出口袋中白顏色的球有多少只.
解:(1) 頻率具有穩(wěn)定性. 觀察表格得摸到白球的頻率將會接近0.6.(2) 摸到白球的概率是0.6,摸到黑球的概率是1-0.6=0.4.(3) 20×0.6=12,20×0.4=8,故黑球8個,白球12個.(4) ①添加:向口袋中添加一定數(shù)目的黑球,并充分攪勻;②實驗:進行大數(shù)次的摸球?qū)嶒灒ㄓ蟹呕兀?,記錄摸到黑球和白球的次?shù),分別計算頻率,由頻率估計概率;③估算: =球的總個數(shù),球的總個數(shù)×摸到白球的概率=白球的個數(shù).
【點評】本題取材于摸球?qū)嶒?,蘊涵著研究性學習的思想方法.研究性學習是一種嶄新的學習方式,在解題中需要關(guān)注遇到的相關(guān)信息,并做研究,是知識考查新趨勢.
拓展五:交匯知識
在四個完全相同的小球上分別寫上1,2,3,4四個數(shù)字,然后裝入一個不透明的口袋內(nèi)攪勻,從口袋內(nèi)取出一個球記下數(shù)字后作為點P的橫坐標x,放回袋中攪勻,然后再從袋中取出一個球記下數(shù)字后作為點P的縱坐標y,則點P(x,y)落在直線y=-x+5上的概率是________.
【分析】考查列表法與樹狀圖法.首先根據(jù)題意畫出表格,然后由表格求得所有等可能的結(jié)果與數(shù)字x、y滿足y=-x+5的情況,再利用概率公式求解即可求得答案.
解:列表得:
∵共有16種等可能結(jié)果,數(shù)字x、y滿足y=-x+5的有(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),
∴數(shù)字x、y滿足y=-x+5的概率為: .
故答案為: .
【點評】試題形式新穎,富有個性,集點的坐標、一次函數(shù)與概率知識于一體,多方位、多角度地考查知識的掌握與理解,體現(xiàn)了數(shù)學知識點之間的緊密聯(lián)系,有利于數(shù)學思維能力的培養(yǎng).
(作者單位:江蘇省寶應(yīng)縣實驗初級中學)