賈慧彤
摘要:概率的計(jì)算常歸結(jié)為排列組合問題,互斥事件發(fā)生的概率和相對獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率是我們學(xué)習(xí)的一個(gè)難點(diǎn),通過與排列組合基本原理進(jìn)行類比,可以使概率問題通過具體的“樹圖”將問題變得直觀形象,對這兩個(gè)問題我已有了有更深刻的理解。
關(guān)鍵詞:概率;排列組合基本原理;推廣;應(yīng)用
互斥事件發(fā)生的概率和相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率是“排列、組合和概率”這一章中的兩個(gè)重要概念,教材用兩個(gè)簡單的實(shí)例給出了相應(yīng)的計(jì)算公式:若A、B為互斥事件,則 P(A+B)=P(A)+P(B),若A、B為相互獨(dú)立事件,則P(A·B)=P(A)·P(B)。這種處理方法將抽象的問題具體化,使問題的解決簡單明了,比較符合我們的認(rèn)知水平。如果能結(jié)合排列組合的基本原理來解釋這兩個(gè)概念,那么我們對這兩個(gè)概念及相應(yīng)的計(jì)算公式會(huì)有更深刻的理解。
一、排列組合基本原理在概率問題中的推廣
1.概率的加法原理。完成一個(gè)試驗(yàn),含有2個(gè)“類事件”,這兩個(gè)類事件中所含的基本事件中沒有一個(gè)基本事件是相同的,第1類事件A發(fā)生的概率為P(A),若第2類事件發(fā)生的概率為P(B),則 P(A+B)=P(A)+P(B)。由此可以推廣至n類事件,即互斥事件發(fā)生的概率的實(shí)質(zhì)是分類。
2.概率的乘法原理。完成一個(gè)試驗(yàn),需要2個(gè)“步事件”,且一個(gè)步事件的發(fā)生與否不會(huì)影響另一個(gè)步事件發(fā)生的概率,若第 1 步事件A發(fā)生的概率為P(A),第2步事件發(fā)生的概率為P(B),則P(A·B)=P(A)·P(B)。由此可以推廣至n步事件,即相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率的實(shí)質(zhì)是分步。
二、實(shí)際應(yīng)用舉例
將互斥事件有一個(gè)發(fā)生的概率和相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率問題轉(zhuǎn)化為分類和分步問題,可以使概率問題借助排列、組合中較常用的“樹圖”得到直觀的解決。
例題 1:如果獵人射擊距離為100米處的動(dòng)物,假如第一次未命中,則進(jìn)行第二次射擊,但由于槍聲驚動(dòng)動(dòng)物,動(dòng)物逃跑,從而使第二次射擊時(shí)動(dòng)物離獵人的距離變?yōu)?50米,假如第二次仍未命中,則進(jìn)行第三次射擊,而第三次射擊時(shí)動(dòng)物離獵人的距離為200米。假如擊中的概率與距離成反比。求獵人最多射擊三次命中動(dòng)物的概率。
分析:根據(jù)分類和分步原則,畫出“樹圖”
例題2:開關(guān)閉合后,便有紅燈和綠燈閃動(dòng),設(shè)第一次出現(xiàn)紅燈的概率是1/2,出現(xiàn)綠燈的概率也是1/2,從第二次起,前次出現(xiàn)紅燈后接著出現(xiàn)紅燈的概率是1/3,接著出現(xiàn)綠燈的概率是 2/3;同樣,前次出現(xiàn)紅燈后接著出現(xiàn)紅燈的概率是 3/5,出現(xiàn)綠燈的概率是 2/5。問:(1)第二次出現(xiàn)紅燈的概率是多少?(2)三次發(fā)光,紅燈出現(xiàn)一次,綠燈出現(xiàn)兩次的概率是多少?(3)紅、綠燈交替發(fā)光的概率是多少?
分析:畫出樹圖
例題3:甲、乙兩位同學(xué)做摸球游戲,游戲規(guī)則規(guī)定:兩人輪流從一個(gè)放有2個(gè)紅球,3個(gè)黃球,1個(gè)白球且有顏色不同的6個(gè)小球的暗箱中取球,每次每人只取一球,每取出一個(gè)后立即放回,另一人接著取,取出后也立即放回,誰先取到紅球,誰為勝者,現(xiàn)甲先取。
(1)求甲摸球次數(shù)不超過三次就獲勝的概率;
(2)求甲獲勝的概率;
分析:畫出樹圖
小結(jié):互斥事件有一個(gè)發(fā)生的概率和相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率問題是我們學(xué)習(xí)中遇到的一個(gè)難點(diǎn),通過與排列組合基本原理進(jìn)行類比,可以使概率問題通過具體的“樹圖”將問題變得直觀形象?!皹鋱D”最大優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)⒛承╇S機(jī)現(xiàn)象的結(jié)果無重復(fù)又無遺漏地表示出來,從而讓我們更好地把握和理解有關(guān)問題,提高抽象思維的能力。