遼寧省凌源市凌源中學(xué) 戴天羽
數(shù)學(xué)是一門科學(xué)性極強的學(xué)科,知識點之間聯(lián)系很緊密,如果學(xué)生只是學(xué)會了某些單獨的知識點,而沒有思考過將這些知識聯(lián)系起來,那學(xué)生就不算真的學(xué)會,也就體會不到數(shù)學(xué)的精妙之處。概率是高中數(shù)學(xué)中非常重要的組成部分,與高中其他知識點之間相互滲透,且概率與其他知識點的交匯也逐漸成為高考試題中的一個亮點。所以,本文從以下兩個方面來對高中數(shù)學(xué)中的概率與其他知識點的交匯進行分析,以期能夠提高學(xué)生融會貫通的意識,進而促進學(xué)生數(shù)學(xué)能力和數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的提升。
數(shù)列一直是高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的難點,數(shù)列的規(guī)律性和邏輯性較強,要想學(xué)好數(shù)列知識,不僅需要學(xué)生有一雙善于發(fā)現(xiàn)的火眼金睛,而且對學(xué)生的邏輯思維能力要求也比較高。而概率近年來也比較受高考的青睞,將概率與數(shù)列結(jié)合起來,是對學(xué)生數(shù)學(xué)能力更高層次的要求,同時,學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力也會在此過程中得到快速的提升。
例如:甲、乙二人玩“蒙眼睛跳格子”的游戲,甲這邊的格子上分別標有01、04、07、010、013、…;乙那邊的格子上分別標有02、06、010、014、018、…。游戲規(guī)則設(shè)定如下:由甲蒙著眼睛在乙那邊打亂順序的格子上任意跳一下,若甲所跳到的格子上所標的號碼正好自己那邊的格子上也有,則甲獲勝,否則乙勝。求:在此游戲中,甲獲勝的概率有多大?
這是一道典型的概率與數(shù)列相結(jié)合的題目,要想求甲獲勝的概率,就要找出甲、乙兩邊有多少標有相同號碼的格子。將甲這邊格子上的數(shù)組成的等差數(shù)列設(shè)為an(1≤n≤100),則an=3n-2,1≤n≤100。乙那邊格子上的數(shù)組成的數(shù)列為bn,同為等差數(shù)列,bn=4n-2,1≤ n≤ 100。 設(shè) an=bm, 則 有 3n-2=4m-2,n,m∈N*,由此可得n=m,m為3的倍數(shù),設(shè)m=3k,k∈N*,
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,不等式既是難點,也是重點。而將概率與不等式結(jié)合起來,可以給概率學(xué)習(xí)和不等式學(xué)習(xí)都提供一種新的思路,也可促使學(xué)生在學(xué)習(xí)中思維變得更加靈活。而且有時從概率的角度去看不等式,會讓一些復(fù)雜難解的不等式變得更容易理解,最重要的是這有助于學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。
例如:某蛋糕店以每個1元的成本制作布丁,然后以每個3元的價格出售。如果當天制作的布丁賣不完,剩下的布丁則會因為口感不好而不再賣出。為求利潤最大化,也為了避免浪費,蛋糕店一天制作30個布丁,試運營30天。蛋糕店記錄了30天布丁的日需求量(單位:個),如下表所示:
日需求量n 24 26 28 30 32 34 36頻數(shù) 4 5 4 6 4 5 2
(1)請求出蛋糕店在這三十天內(nèi)的日平均利潤;(2)若蛋糕店一天制作30個布丁,以30天記錄的各需求量的頻率作為各需求量發(fā)生的概率,求當天的利潤不少于53元的概率。
在解答此題時,可以先求出利潤y關(guān)于日需求量n(n∈N)的函數(shù)解析式,即:y=3n-30(n≤29);y=60(n≥30)。有了函數(shù)解析式,則問題(1)中所求的30天的日平均利潤y=[(3×24-30)×4+(3×26-30)×5+(3×28-30)×4+60×(6+4+5+2)]÷30=54.8。而問題(2)中,利潤不少于53元當且僅當日需求量不少于28個,所以當天的利潤不少于53元的概率為P=
這是一道常見的概率與不等式結(jié)合的題目,在解答時,學(xué)生需要先列出利潤y關(guān)于日需求量n的不等式,然后再結(jié)合概率的知識求解。需要注意的是,在解答這類題時,學(xué)生要有清晰的思路,明確自變量的取值范圍。
在概率與不等式中還有一類比較常見的題型,例如:小李報名了某公司8:00至9:00間舉行的相親會,相親規(guī)則要求先到者等候10分鐘,若在有效時間內(nèi)見不到對方就可自行離去,假定在相親的時限內(nèi)見面的概率是等同的,求見面成功的概率。這道題是線性規(guī)劃和概率的結(jié)合,在解題時只需將兩人見面成功所滿足的條件在坐標系中表示出來,根據(jù)面積之比即可求出概率。
這是一道典型的關(guān)于幾何不等式的概率題,它的基本事件是平面上的一些點,而且發(fā)生的可能性都是等同的。對于這類題的求解是有規(guī)律可循的,即:如果是直線上的點,那么概率就是長度之比;如果是二維平面上的點,那么概率就是面積之比;如果是三維空間中的點,那么概率就是體積之比。
總而言之,高中數(shù)學(xué)中,概率與其他知識點結(jié)合的題目新穎別致、立意巧妙,著重于考查學(xué)生的綜合素質(zhì),而且這對學(xué)生學(xué)習(xí)能力和思維能力都具有非常重要的促進作用。所以,在高中數(shù)學(xué)的教育教學(xué)中,教師有意識地引導(dǎo)將知識聯(lián)系起來對學(xué)生進行訓(xùn)練,促進學(xué)生綜合能力的提升。