韓祥安
[摘 要]探究概率與一次函數、二次函數、對稱圖形的交匯,以讓學生了解不同類數學知識之間的聯系,提高學生分析問題與解決問題的能力.
[關鍵詞]聚焦;概率;中考;交匯
[中圖分類號]? ? G633.6? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2020)29-0001-02
近年中考中,概率的考查逐漸與其他知識結合.從若干個數中抽取兩個或三個數,當這兩個或三個數作為二次函數或一次函數解析式的系數時,概率就與函數結合了起來;當這兩個或三個數作為一元二次方程的系數時,概率就與方程結合了起來;當抽取的對象是幾何圖形時,概率就與幾何結合了起來.
一、概率與二次函數的交匯
現有若干個實數,任意抽取兩個數,求它們的和、差或積或商,這是一般的概率問題.當這兩個數作為二次函數圖像的頂點坐標時,這樣的二次函數有多少?這需要運用列表法或畫樹狀圖的方法找出所有可能的結果,就是二次函數的個數.那么這些二次函數中符合某一要求的函數,如圖像交于y軸負半軸,或頂點在坐標軸上的概率是多少?此時要根據二次函數的性質找出符合題意的函數個數,再利用概率公式計算.
[例1]已知二次函數的表達式為[y=(x﹣m)2+n].它的頂點坐標是-2~2五個連續(xù)整數中的兩個,
(1)如果頂點的橫坐標為1,縱坐標是剩下四個數中的一個,由此形成四條拋物線,那么它們與y軸負半軸相交的概率是多少?
(2)從五個連續(xù)整數中取兩個數作為拋物線的頂點,拋物線的頂點可能在橫軸或縱軸上,這種情況的概率是多少?
評注:此題第一小題是一步完成的事件,直接使用概率公式解答;第二小題是兩步完成的事件,使用了畫樹狀圖的方法找出所有可能的結果.此題同時考查了二次函數圖像與y軸相交、頂點坐標等性質.
二、概率與一次函數的交匯
從若干個實數中任意抽取兩個數,這兩個數分別作為一次函數解析式的自變量系數和常數項時,概率與一次函數實現了交匯.任意抽取的結果有許多種,但是符合某一條件的結果也有幾種,如函數值隨自變量增大而增大的情況,或圖像不經過某一象限的一次函數等,此時求發(fā)生概率,需要運用概率公式計算.
[例2]有三張紙片,它們的一面寫著數字,分別是-1、1、2,然后將紙片的另一面向上.
(1)從剛才的紙片中任意拿一張,恰好是2的概率是多少?
(2)先隨機抽取一張,以其正面數字作為k值,將卡片放回再隨機抽一張,以其正面的數字作為b值,請你用恰當的方法表示所有可能的結果,并求出直線[y=kx+b]的圖像不經過第四象限的概率.
(2)根據題意先列出圖表,得出所有可能情況數和直線[y=kx+b]的圖像不經過第四象限的情況數,然后根據概率公式求解.列表如下:
評注:此題第(2)題是放回事件,第一次抽取時抽取數字-1,第二次抽取時還有可能抽到-1,它區(qū)別于不放回事件,這是學生在解答時容易出錯之處.一次函數圖像不經過第四象限,可能有兩種情況,一是經過第一、二、三象限,二是經過第一、三象限,即[k>0],[b≥0].
三、概率與對稱圖形的交匯
在抽取的對象中,可以是數字、字母,也可以是幾何圖形,當抽取對象是對稱圖形時,概率就與對稱圖形實現了交匯.一組軸對稱或中心對稱的圖形,任意抽取一個,可以求抽到中心對稱圖形的概率;或者任意抽取兩個,可以求抽到的圖形都是軸對稱圖形的概率,此時需要運用列表法或樹狀圖法找出所有可能的結果,再用概率公式計算.
[例3]現有紙片5張(如圖2),它們的一面繪有不同的圖案,另一面沒有圖案,將這一面放在桌子上,
(1)紙片上的圖案有軸對稱的,也有中心對稱的,如果任意拿一張,恰好是中心對稱圖形的概率是多少?
(2)如果從五張紙片中隨意抽取兩張,這兩張的情況有若干種,那么這兩張都是軸對稱圖形的概率是多少?
解析:(1)直接利用概率公式求解.
因為共有5張卡片,是中心對稱圖形的卡片有兩張,是軸對稱圖形的卡片有3張,所以如果任意拿一張,恰好是中心對稱圖形的概率為2/5.
(2)畫樹狀圖列出所有可能結果,從中找到符合條件的結果數,再根據概率公式計算可得.畫樹狀圖如圖3:
由樹狀圖知,共有20種可能結果,其中兩次所抽取的卡片恰好都是軸對稱圖形的有6種結果,所以這兩張都是軸對稱的概率是3/10.
評注:中心對稱圖形是指繞中心旋轉180°后能與自身重合的圖形.也就是說,圖形的左邊與右邊,上邊與下邊,左上與右下,左下與右上的圖形是一樣的.軸對稱圖形是指沿對稱軸對折后,對稱軸兩旁的部分能互相重合,圖形是否是軸對稱圖形的關鍵是能否找到對稱軸.
概率的交匯性問題還包括概率與一元二次方程,即將一組數字中的兩個數作為一元二次方程的系數,求能使一元二次方程有實根的概率.當抽取的對象不是數字而是漢字時,概率與漢字也實現了交匯.此類問題一方面考查了概率的有關計算,另一方面也考查了相結合知識的掌握情況,加強了不同類數學知識之間的聯系,提高了學生分析問題與解決問題的能力.
[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]
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[2]? 馬麗霞,李祎.品味概率與其他知識的交匯[J].中學數學研究,2012(10):9-12.
[3]? 曹經富.概率與其他數學知識的交匯[J].初中生之友,2011(33):47-49.
(責任編輯 黃桂堅)