侍然
“摸球試驗(yàn)”是古典概型的典型代表.很多中考試題常常是以摸球問(wèn)題為原型,將條件或結(jié)論適當(dāng)?shù)馗淖儭⒁?、重組,命制出精彩的試題.下面就一道有關(guān)摸球試驗(yàn)的課本例題進(jìn)行變式研究,讓同學(xué)們從不同角度、不同層次認(rèn)識(shí)概率.
課本例題(蘇科版《數(shù)學(xué)》九上第136頁(yè)例4)
一只不透明的袋子中裝有1個(gè)白球和兩個(gè)紅球,這些球除顏色外都相同,攪勻后從袋中任意摸出1個(gè)球,記錄顏色后放回、搖勻,再?gòu)闹腥我饷?個(gè)球.求兩次都摸到紅球的概率.
解:把兩個(gè)紅球編號(hào)為紅球1、紅球2,用表格列出所有可能出現(xiàn)的結(jié)果:
由表格可知,共有9種可能出現(xiàn)的結(jié)果,并且它們都是等可能的.“兩次都摸到紅球”有4種可能,所以P(兩次都摸到紅球)=.
【方法歸納】當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果分為2步,但所有等可能出現(xiàn)的結(jié)果數(shù)較大時(shí),運(yùn)用“表格”較為清晰、便捷;當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果分為3步時(shí),則一般運(yùn)用“樹(shù)狀圖”列出所有等可能出現(xiàn)的結(jié)果求解.
變式一:求兩次摸到同樣顏色球的概率.
變式二:如果第一次摸出的球不放回,那么兩次都摸到紅球的概率是多少?
【分析】變式一只需從表格中找到兩次摸到同樣顏色球有5種可能.所以P(兩次都摸到同樣顏色球)=.
變式二屬于“不放回”的情況,先列出表格為:
所以第一次摸出的球不放回,兩次都摸到紅球的概率==.例題與變式二區(qū)別在于前者是“放回”,后者是“不放回”,要注意它們列出表格的不同點(diǎn).如果條件是“一次摸兩個(gè)球”,這里雖然沒(méi)有明說(shuō)是放回還是不放回,但是我們也應(yīng)做不放回處理.
變式三:有甲、乙兩個(gè)不透明的布袋.甲袋中有兩個(gè)完全相同的小球,分別標(biāo)有數(shù)字1和-2;乙袋中有三個(gè)完全相同的小球,分別標(biāo)有數(shù)字-1、0和2.小麗先從甲袋中隨機(jī)取出一個(gè)小球,記下小球上的數(shù)字為x,再?gòu)囊掖须S機(jī)取出一個(gè)小球,記錄下小球上的數(shù)字為y,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y).
(1) 請(qǐng)用表格或樹(shù)狀圖列出點(diǎn)P所有可能的坐標(biāo);
(2) 求點(diǎn)P在一次函數(shù)y=x+1圖像上的概率.
【分析】變式三由原來(lái)單一地求概率到利用概率知識(shí)與方程、函數(shù)等其它知識(shí)相結(jié)合的綜合性問(wèn)題,考查了解決綜合問(wèn)題的能力.
解:(1) 畫(huà)樹(shù)狀圖:
∴點(diǎn)P所有可能的坐標(biāo)為:(1,-1)、(1,0)、(1,2)、(-2,-1)、(-2,0)、(-2,2).
(2) ∵只有(1,2)、(-2,-1)這兩個(gè)點(diǎn)在一次函數(shù)y=x+1的圖像上,
∴P(點(diǎn)P在一次函數(shù)y=x+1的圖像上)==.
變式四:一只不透明的袋子中,裝有兩個(gè)白球和1個(gè)紅球,這些球除顏色外都相同.
(1) 小明認(rèn)為,攪勻后從中任意摸出一個(gè)球,不是白球就是紅球,因此摸出白球和摸出紅球是等可能的.你同意他的說(shuō)法嗎?為什么?
(2)攪勻后從中一把摸出兩個(gè)球,請(qǐng)通過(guò)列表或樹(shù)狀圖求兩個(gè)球都是白球的概率;
(3)攪勻后從中任意摸出一個(gè)球,要使摸出紅球的概率為,應(yīng)如何添加紅球?
【分析】變式四中第(1)題有的同學(xué)會(huì)只考慮球的顏色而忽略球的的個(gè)數(shù),認(rèn)為摸出白球和摸出紅球是等可能的.第(2)題容易忽視“一把摸出兩個(gè)球”這一條件,它實(shí)質(zhì)屬于“不放回”的情況,不少同學(xué)往往因分析失誤,就會(huì)對(duì)可能出現(xiàn)的結(jié)果數(shù)判斷出錯(cuò),從而造成解題出錯(cuò).第(3)題既考查概率意義,又考查同學(xué)們靈活運(yùn)用概率知識(shí)設(shè)計(jì)方案的能力.
解:(1) 不同意小明的說(shuō)法.
因?yàn)槊霭浊虻母怕适?,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) 樹(shù)狀圖如圖:
∴P(兩個(gè)球都是白球)==.
(3) 方法一:設(shè)應(yīng)添加x個(gè)紅球,
由題意得=,
解得x=3(經(jīng)檢驗(yàn)是原方程的解).
方法二:∵添加后P(摸出紅球)=,
∴添加后P(摸出白球)=1-=,
∴添加后球的總個(gè)數(shù)=2÷=6,
∴應(yīng)添加6-3=3(個(gè))紅球.
答:應(yīng)添加3個(gè)紅球.
有關(guān)以“摸球”為背景的概率題目是我們比較熟悉的常見(jiàn)問(wèn)題.學(xué)習(xí)過(guò)程中同學(xué)們要對(duì)這些典型問(wèn)題反復(fù)進(jìn)行一題多變的訓(xùn)練,既可以增長(zhǎng)知識(shí),又能培養(yǎng)思維能力.同學(xué)們要注意積累經(jīng)驗(yàn),提高能力.
(作者單位:江蘇省宿遷市宿豫區(qū)實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué))