侍然
“摸球試驗”是古典概型的典型代表.很多中考試題常常是以摸球問題為原型,將條件或結論適當?shù)馗淖儭⒁?、重組,命制出精彩的試題.下面就一道有關摸球試驗的課本例題進行變式研究,讓同學們從不同角度、不同層次認識概率.
課本例題(蘇科版《數(shù)學》九上第136頁例4)
一只不透明的袋子中裝有1個白球和兩個紅球,這些球除顏色外都相同,攪勻后從袋中任意摸出1個球,記錄顏色后放回、搖勻,再從中任意摸出1個球.求兩次都摸到紅球的概率.
解:把兩個紅球編號為紅球1、紅球2,用表格列出所有可能出現(xiàn)的結果:
由表格可知,共有9種可能出現(xiàn)的結果,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】當試驗結果分為2步,但所有等可能出現(xiàn)的結果數(shù)較大時,運用“表格”較為清晰、便捷;當試驗結果分為3步時,則一般運用“樹狀圖”列出所有等可能出現(xiàn)的結果求解.
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.如果條件是“一次摸兩個球”,這里雖然沒有明說是放回還是不放回,但是我們也應做不放回處理.
變式三:有甲、乙兩個不透明的布袋.甲袋中有兩個完全相同的小球,分別標有數(shù)字1和-2;乙袋中有三個完全相同的小球,分別標有數(shù)字-1、0和2.小麗先從甲袋中隨機取出一個小球,記下小球上的數(shù)字為x,再從乙袋中隨機取出一個小球,記錄下小球上的數(shù)字為y,設點P的坐標為(x,y).
(1) 請用表格或樹狀圖列出點P所有可能的坐標;
(2) 求點P在一次函數(shù)y=x+1圖像上的概率.
【分析】變式三由原來單一地求概率到利用概率知識與方程、函數(shù)等其它知識相結合的綜合性問題,考查了解決綜合問題的能力.
解:(1) 畫樹狀圖:
∴點P所有可能的坐標為:(1,-1)、(1,0)、(1,2)、(-2,-1)、(-2,0)、(-2,2).
(2) ∵只有(1,2)、(-2,-1)這兩個點在一次函數(shù)y=x+1的圖像上,
∴P(點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,裝有兩個白球和1個紅球,這些球除顏色外都相同.
(1) 小明認為,攪勻后從中任意摸出一個球,不是白球就是紅球,因此摸出白球和摸出紅球是等可能的.你同意他的說法嗎?為什么?
(2)攪勻后從中一把摸出兩個球,請通過列表或樹狀圖求兩個球都是白球的概率;
(3)攪勻后從中任意摸出一個球,要使摸出紅球的概率為,應如何添加紅球?
【分析】變式四中第(1)題有的同學會只考慮球的顏色而忽略球的的個數(shù),認為摸出白球和摸出紅球是等可能的.第(2)題容易忽視“一把摸出兩個球”這一條件,它實質(zhì)屬于“不放回”的情況,不少同學往往因分析失誤,就會對可能出現(xiàn)的結果數(shù)判斷出錯,從而造成解題出錯.第(3)題既考查概率意義,又考查同學們靈活運用概率知識設計方案的能力.
解:(1) 不同意小明的說法.
因為摸出白球的概率是,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) 樹狀圖如圖:
∴P(兩個球都是白球)==.
(3) 方法一:設應添加x個紅球,
由題意得=,
解得x=3(經(jīng)檢驗是原方程的解).
方法二:∵添加后P(摸出紅球)=,
∴添加后P(摸出白球)=1-=,
∴添加后球的總個數(shù)=2÷=6,
∴應添加6-3=3(個)紅球.
答:應添加3個紅球.
有關以“摸球”為背景的概率題目是我們比較熟悉的常見問題.學習過程中同學們要對這些典型問題反復進行一題多變的訓練,既可以增長知識,又能培養(yǎng)思維能力.同學們要注意積累經(jīng)驗,提高能力.
(作者單位:江蘇省宿遷市宿豫區(qū)實驗初級中學)