上海電機(jī)學(xué)院文理學(xué)院 劉美玲
古典概型也叫傳統(tǒng)概率或等可能概型,其定義是由法國(guó)數(shù)學(xué)家拉普拉斯 (Laplace)提出的。內(nèi)容簡(jiǎn)單,但數(shù)學(xué)題目千變?nèi)f化,在多年的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),學(xué)生在古典概型的概率求解中依然存在很多問(wèn)題。
(1)試驗(yàn)的樣本空間只包含有限個(gè)樣本點(diǎn);
(2)試驗(yàn)中每個(gè)基本事件發(fā)生的可能性相同。
具有以上兩個(gè)特點(diǎn)的試驗(yàn)稱(chēng)為古典概型或等可能概型。
設(shè)試驗(yàn)E的樣本空間由n個(gè)樣本點(diǎn)(基本事件)構(gòu)成,A為E的任意一個(gè)事件,且包含k個(gè)樣本點(diǎn)(基本事件),則事件A出現(xiàn)的概率記為:
這里解釋基本事件的發(fā)生概率相同,所以一個(gè)事件的概率值即是事件所含基本事件的個(gè)數(shù)除以基本事件總數(shù)。常見(jiàn)的古典概型有擲硬幣試驗(yàn)、擲骰子試驗(yàn)、摸球試驗(yàn)等。具體的計(jì)算舉例說(shuō)明,以下兩個(gè)例題分別取自參考教材[2][3]。
例1:設(shè)袋中有10只球,編號(hào)分別為1,2,…,10. 從中任取3 只球,求:
(1)取出的球最大號(hào)碼為5 的概率;
(2)取出的球最小號(hào)碼為5 的概率;
(3)取出的球最大號(hào)碼小于5 的概率。
解:設(shè)A={取出的球最大號(hào)碼為5},B={取出的球最小號(hào)碼為5},C={取出的球最大號(hào)碼小于5},基本事件總數(shù)為。
(3)由于取出的三只球中,最大號(hào)碼小于5,C所包含基本事件的個(gè)數(shù)為,
本題目中取球的方式是任意的,每個(gè)球被取到的概率都是一樣的,所以是古典概型。另外,只要觀察取出來(lái)的號(hào)碼,沒(méi)有順序問(wèn)題,所以用組合數(shù)計(jì)算。下面再看另一個(gè)例題:
例2:一個(gè)家庭中有兩個(gè)小孩,已知其中一個(gè)是女孩,問(wèn)另一個(gè)也是女孩的概率是多少?(假定生男生女是等可能的)
解法1:由題意知,樣本空間為:
Ω={(男,男),(男,女),(女,男),(女,女)}
A表示事件“至少有一個(gè)是女孩”,B表示事件“兩個(gè)都是女孩”,則有:
A={(男,男),(女,男),(女,女)},B={(女,女)},
本題目解法1 用古典概率公式計(jì)算,較為煩瑣。實(shí)際上,這是典型的條件概率問(wèn)題,用條件概率公式則可以簡(jiǎn)潔地計(jì)算出結(jié)果。條件概率在后續(xù)的學(xué)習(xí)中經(jīng)常用到,例2 是一個(gè)曾經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)盛傳過(guò)的小題目,這里經(jīng)過(guò)條件概率的理論解釋和計(jì)算,想必大家都能了解什么是條件概率了。條件概率的計(jì)算和應(yīng)用是非常多的,全概率、貝葉斯以及隨機(jī)變量的計(jì)算中都會(huì)用到,所以從這個(gè)例題引出其重要性和基礎(chǔ)性,激發(fā)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)、理解透徹。