韓寶華
現(xiàn)實(shí)生活中,很多時(shí)候無(wú)法用普查來(lái)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù).這時(shí),我們常常請(qǐng)概率這個(gè)好朋友來(lái)幫我們做估計(jì),幫助我們進(jìn)行決策.
例1 在一個(gè)不透明的布袋中,紅球、黑球、白球共有若干個(gè),除顏色外,形狀、大小、質(zhì)地等完全相同.小新從布袋中隨機(jī)摸出一球,記下顏色后放回布袋中,搖勻后再隨機(jī)摸出一球,記下顏色……如此大量摸球?qū)嶒?yàn)后,小新發(fā)現(xiàn)其中摸出紅球的頻率穩(wěn)定于20%,摸出黑球的頻率穩(wěn)定于50%.對(duì)此實(shí)驗(yàn),他總結(jié)出下列結(jié)論:①若進(jìn)行大量摸球?qū)嶒?yàn),摸出白球的頻率應(yīng)穩(wěn)定于30%;②若從布袋中任意摸出一個(gè)球,該球是黑球的概率最大;③若再摸球100次,必有20次摸出的球是紅球.其中說(shuō)法正確的是( ).
A.①②③ B.①② C.①③ D.②③
【解析】當(dāng)實(shí)驗(yàn)次數(shù)很大時(shí),事件發(fā)生的頻率穩(wěn)定于一個(gè)值,這時(shí)我們用頻率作為概率的估計(jì)值.
摸出紅球的頻率穩(wěn)定于20%,則摸出紅球的概率是20%,同樣摸出黑球的概率是50%.因?yàn)槊看我鲆粋€(gè)球,這個(gè)球的顏色一定是紅球、黑球或白球中的一個(gè),所以分別摸出紅球、白球、黑球的概率和為100%,則摸出白球的概率為100%-20%-50%=30%.所以①②正確.只有當(dāng)實(shí)驗(yàn)次數(shù)足夠大時(shí),方可用頻率來(lái)估計(jì)概率,在有限次的實(shí)驗(yàn)中,不能用頻率進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算,只能說(shuō)可能有20次摸出的是紅球,而不是一定有20次,故③錯(cuò)誤.
例2 為估計(jì)魚(yú)塘中魚(yú)的數(shù)量,先從魚(yú)塘中捕撈30條魚(yú)做上標(biāo)記,然后放回魚(yú)塘.經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,待有標(biāo)記的魚(yú)完全混合于魚(yú)群后,再?gòu)闹卸啻尾稉?,并?jì)算得平均每200條魚(yú)中帶有標(biāo)記的魚(yú)有5條.試估計(jì)該魚(yú)塘中魚(yú)的數(shù)量.
【解析】設(shè)該魚(yú)塘中有魚(yú)x條,由多次捕撈,并計(jì)算得平均每200條魚(yú)中帶有標(biāo)記的魚(yú)有5條.可算得帶有標(biāo)記的魚(yú)的頻率為[5200]=[140],并把它作為捕到帶有標(biāo)記魚(yú)的概率的估計(jì)值,則由P(捕到帶有標(biāo)記的魚(yú))=[30x]=[140],得x=1200(條).
例3 如果事件A發(fā)生的概率是[5100],那么下列推斷,哪幾個(gè)是正確的?
(1)做100次這種試驗(yàn),事件A必發(fā)生5次;
(2)大量重復(fù)做這種試驗(yàn),事件A平均每100次發(fā)生5次;
(3)做100次這種試驗(yàn),事件A不可能發(fā)生6次.
【解析】因?yàn)槭录嗀發(fā)生是隨機(jī)的,所以做100次這種試驗(yàn),事件A發(fā)生的次數(shù)不一定是5次,0次到100次都有可能.只有在大量重復(fù)地做這種試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,事件A平均每100次發(fā)生5次.所以(1)(3)錯(cuò)誤,只有(2)正確.
例4 某航空公司的保險(xiǎn)合同上有這樣一個(gè)條款:飛機(jī)一旦失事,將向每名乘客賠償人民幣50萬(wàn)元,但保險(xiǎn)公司需向每名乘客收取保險(xiǎn)費(fèi)20元.如果該航空公司航班平均每次約有120名乘客,那么在n次飛行中,平均來(lái)說(shuō),當(dāng)飛機(jī)失事的概率不超過(guò)多少時(shí),才能保證保險(xiǎn)公司的收入不小于支出?
【解析】設(shè)飛機(jī)失事的概率為x,在n次飛行中,平均失事nx次,平均賠償120×50×nx萬(wàn)元,n次飛行中共收取保險(xiǎn)費(fèi)120×20n元,因?yàn)橐沟檬杖氩恍∮谥С觯钥闪胁坏仁?20×500000×nx≤120×20n.