一、基本事件
在一次試驗(yàn)中可能出現(xiàn)的每一個(gè)基本結(jié)果稱為基本事件;如拋擲一枚骰子,擲出點(diǎn)數(shù)可能出現(xiàn)“點(diǎn)數(shù)1”“點(diǎn)數(shù)2”……“點(diǎn)數(shù)6”這六個(gè)基本事件.通常試驗(yàn)中的某一個(gè)事件A,由幾個(gè)基本事件組成,如拋擲一粒骰子,拋擲出的“點(diǎn)數(shù)大于2”這一事件包括了“點(diǎn)數(shù)3”“點(diǎn)數(shù)4”“點(diǎn)數(shù)5”“點(diǎn)數(shù)6”四個(gè)基本事件.
二、等可能基本事件
若在一次試驗(yàn)中,每個(gè)基本事件發(fā)生的可能性都相同,則稱這些基本事件為等可能基本事件;當(dāng)然也存在著可能性不相等的基本事件.如拋擲兩枚質(zhì)地均勻的硬幣,出現(xiàn)“兩個(gè)正面”“兩個(gè)反面”“一正一反”三個(gè)基本事件就不是等可能的,事實(shí)應(yīng)該分為“正正”“正反”“反正”“反反”四個(gè)等可能性的基本事件.
三、每一個(gè)基本事件的概率
如果一次試驗(yàn)中可能出現(xiàn)的結(jié)果有n個(gè),即此實(shí)驗(yàn)由n個(gè)基本事件組成,而且所有出現(xiàn)的結(jié)果可能性相等,那么每一個(gè)基本事件的概率都是1n,如上述問(wèn)題中投擲一次骰子出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)結(jié)果有6種,即由6個(gè)基本事件組成,那么出現(xiàn)“點(diǎn)數(shù)1”“點(diǎn)數(shù)2”……“點(diǎn)數(shù)6”的概率則都是16.
例1袋子中裝有紅、白、黃、黑顏色不同但大小相同的四個(gè)小球.
(1)從袋子中任意取一個(gè)球;
(2)從中任意取兩個(gè)球;
(3)先后各取一個(gè)球,分別寫出上面試驗(yàn)的基本事件,并指出基本事件總數(shù).
分析:本題的關(guān)鍵是需要弄清楚一次試驗(yàn)的條件和結(jié)果,如(2)(3)小題雖然試驗(yàn)的條件都是“取兩個(gè)球”,但是(2)是無(wú)順序的條件,(3)是有順序的條件,因此得到的結(jié)果是不同的.
解:(1)這個(gè)試驗(yàn)的基本事件:紅、白、黃、黑,基本事件的總數(shù)是4.
(2)一次取兩球,如記(紅,白)代表一次取出紅球,白球兩個(gè),則本試驗(yàn)的基本事件為:(紅,白),(紅,黃),(紅,黑),(白,黃),(白,黑),(黑,黃),基本事件的總數(shù)是6.
(3)先后各取一球,如記(紅,白)代表先取一紅球,后取一白球,因此本試驗(yàn)的基本事件為(紅,白),(白,紅),(紅,黃),(黃,紅),(紅,黑),(黑,紅),(白,黃),(黃,白),(白,黑),(黑,白),(黃,黑),(黑,黃),基本事件的總數(shù)是12.
評(píng)注:在求等可能的基本事件總數(shù)和事件A包含的基本事件時(shí),特別要注意區(qū)分是有序還是無(wú)序.
四、古典概型
①所有的基本事件只有有限個(gè);②每個(gè)基本事件的發(fā)生都是等可能的,我們將滿足上述條件的隨機(jī)試驗(yàn)的概率模型稱為古典概型.
五、古典概型的概率
如果一次試驗(yàn)的等可能基本事件共有n個(gè),那么每一個(gè)等可能基本事件發(fā)生的概率都是1n,如果某個(gè)事件A包含了其中m個(gè)等可能基本事件,那么事件A發(fā)生的概率為P(A)=mn.
例2同時(shí)拋擲兩顆骰子.
(1)一共有多少種不同的結(jié)果?
(2)其中向上的點(diǎn)數(shù)之和是5的結(jié)果有多少種?
(3)向上的點(diǎn)數(shù)之和是5的概率是多少?
分析:本題同樣是古典概型問(wèn)題,可直接應(yīng)用古典概型公式來(lái)解決.
解:(1)拋擲一顆骰子的結(jié)果有6種,我們把兩顆骰子標(biāo)上記號(hào)1,2以便于區(qū)分,由于1號(hào)骰子的每一個(gè)結(jié)果都可與2號(hào)骰子的任意一個(gè)結(jié)果配對(duì),組成同時(shí)拋擲兩顆骰子的一個(gè)結(jié)果,因此同時(shí)拋擲兩個(gè)骰子的結(jié)果共有36種;
(2)在上面的所有結(jié)果中,向上的點(diǎn)數(shù)之和為5的結(jié)果有(1,4),(2,3),(3,2),(4,1)共4種,
(3)由于所有36種結(jié)果是等可能的,其中向上點(diǎn)數(shù)之和為5的結(jié)果(記為事件A)有4種,因此由古典概型的概率計(jì)算公式可得到P(A)=436=19.
評(píng)注:要能準(zhǔn)確把握基本事件的總數(shù),求基本事件的總數(shù)也常常用列舉法.
六、抽樣有序性與無(wú)序性
有序抽樣與無(wú)序抽樣所得到的基本事件總數(shù)是不一樣的.
例3袋子中有紅、白、黃、黑顏色不同大小相同的四個(gè)小球.
(1)從中任意取一球,求取出白球的概率;
(2)從中任意取兩球,求取出的是紅球,白球的概率;
(3)先后各取一球,求先取出的是紅球、后取出的是白球的概率.
分析:在解決本題中,要注意關(guān)鍵詞從中任意取兩球與先后各取一球.
解:(1)設(shè)A表示“取出白球”,在“從中任意取一球”這個(gè)試驗(yàn)中,等可能出現(xiàn)的結(jié)果有四種,“取出紅球‘“取出白球”“取出黃球”“取出黑球”,P(A)=14.
(2)設(shè)B表示“取出的兩個(gè)球是紅球和白球”,在“從中任取兩球”這個(gè)試驗(yàn)中的等可能出現(xiàn)的結(jié)果有6種,(紅,白),(紅,黃),(紅,黑),(白,黃),(白,黑),(黃,黑),則P(B)=16.
(3)設(shè)C表示“先后分別取出的是紅球、白球”,注意“先后各取一球”這一試驗(yàn)有順序,所以在“先后個(gè)各取一球”這一試驗(yàn)的結(jié)果可能有12種,(紅,白),(白,紅),(紅,黃),(黃,紅),(紅,黑),(黑,紅),(白,黃),(黃,白),(白,黑),(黑,白),(黃,黑),(黑,黃),則P(C)=112.
評(píng)注:“從中任取兩球”和“先后各取一球”是兩種不同的試驗(yàn),前者無(wú)順序性,后者是順序性,兩種情況的基本事件是不一樣的.
七、有放回抽樣與無(wú)放回抽樣
例4從含有2件正品a1、a2和一件次品b的三件產(chǎn)品中每次任意抽取一件,每次取出后不放回,連續(xù)取2次,記“取出的兩件中恰好有一件次品”為事件A,如果將“每次取出后不放回”換成“每次取出后放回”,連續(xù)取2次,記“取出的兩件中恰有一件次品”為事件B,求P(A)與P(B).
分析:本題錯(cuò)在混淆“每次取出后不放回”與“每次取出來(lái)后放回”.從3件產(chǎn)品中不放回地抽取2件和有放回抽取2件的基本事件都不是很大,可以一一列舉出來(lái).
解:(1)每次任意取1件,取出后不放回連續(xù)抽取兩次,所有可能的結(jié)果是(a1,b)、(b,a1),(a2,b),(b,a2),(a1,a2),(a2,a1)共6個(gè)基本事件,取出的2件恰有一件次品的事件A包含的結(jié)果是(a1,b)、(a2,b)、(b,a1)、(b,a2)共4個(gè)基本事件,所以P(A)=23.
(2)若有放回地連續(xù)抽取兩次,所有可能的結(jié)果是(a1,b)、(b,a1),(a2,b),(b,a2),(a1,a2),(a2,a1)、(b,b)、(a1,a1)(a2,a2)共9個(gè)基本事件,取出的2件中恰好有一件次品的事件B包含的結(jié)果是(a1,b)、(a2,b)、(b,a1)、(b,a2)共4個(gè)基本事件,所以P(B)=49.
評(píng)注:在隨機(jī)抽樣中,要注意放回抽樣與無(wú)放回抽樣,應(yīng)該注意兩者的區(qū)別:①有放回抽樣:每次摸出一個(gè)球后,仍然放回到口袋中,然后再摸一個(gè)球,這種摸球的方法則稱為有放回抽樣,顯然,對(duì)于有放回抽樣,依次摸出的球可以重復(fù),且摸球可以無(wú)限制的進(jìn)行下去.②無(wú)放回抽樣,每次摸出一只球后,不放回原袋中,在剩下的球中再摸一只,這種摸球的方法則稱為無(wú)放回抽樣,顯然對(duì)于無(wú)放回抽樣,每次某出的球不會(huì)重復(fù),且摸球的次數(shù)只能是有限的.
且行且思,對(duì)于古典概型問(wèn)題,只要把握上述類型的典型問(wèn)題,注意古典概型的概念及特點(diǎn),則解決相關(guān)問(wèn)題一定輕松自如.
(作者:周文國(guó),江蘇省張家港中等專業(yè)學(xué)校)