秦建敏
這幾年,圍繞概率的問題逐漸由考查概念和計(jì)算轉(zhuǎn)為考查閱讀、理解以及實(shí)際運(yùn)用,這部分試題往往材料新穎、圖文并茂。但是簡單的隨機(jī)事件的概率問題本質(zhì)上都可以轉(zhuǎn)化為等可能條件下的摸球試驗(yàn)問題。下面我們通過幾道中考題加以闡述,以便大家更好地認(rèn)識(shí)中考中的概率問題。
例1 (2020·湖南湘潭)生死守護(hù),致敬英雄。湘潭28名醫(yī)護(hù)人員所在的湖南對口支援湖北黃岡醫(yī)療隊(duì)紅安分隊(duì),精心救治每一位患者,出色地完成了醫(yī)療救治任務(wù)。為致敬英雄,某校音樂興趣小組根據(jù)網(wǎng)絡(luò)盛傳的“紅旗小姐姐”跳的儋州調(diào)聲組建了舞蹈隊(duì)?,F(xiàn)需要選取兩名學(xué)生作為舞蹈隊(duì)的領(lǐng)舞,甲、乙兩班各推薦了1名男生和1名女生。(溫馨提示:用男1、女1,男2、女2分別表示甲、乙兩班的4名學(xué)生。)
(1)請用列舉的方法寫出所有可能出現(xiàn)的結(jié)果;
(2)若選取的兩人來自不同的班級(jí),且按甲、乙兩班先后順序選取,請用列表或畫樹狀圖的方法求出恰好選中1男1女的概率。
【分析】本題考查列表法和畫樹狀圖法,同時(shí),按照題目中“寫出所有可能出現(xiàn)的結(jié)果”的要求,在使用列舉法時(shí),要注意按一定的順序列舉,做到不重不漏。
(1)直接列舉出所有可能出現(xiàn)的結(jié)果即可;
(2)畫出樹狀圖,找出符合題意的可能結(jié)果,再利用概率公式求出概率。
解:(1)可能出現(xiàn)的結(jié)果有:男1女1、男1男2、男1女2、男2女1、男2女2、女1女2。
(2)畫樹狀圖如下:
共有4種等可能的結(jié)果,其中恰好選中1男1女的結(jié)果有2種,所以恰好選中1男1女的概率為[24]=[12]。
【點(diǎn)評(píng)】本題的第(2)小題,考查的是選中的學(xué)生為1男1女的概率。我們不妨把男生看作紅球,把女生看作白球,甲班的男生、女生分別為紅1、白1,乙班的男生、女生分別為紅2、白2。那么此題就轉(zhuǎn)化為從紅1、白1和紅2、白2中分別取1個(gè)球,求這兩個(gè)球的顏色不相同的概率。這樣,問題就順利地從到班級(jí)選學(xué)生轉(zhuǎn)化為摸球試驗(yàn),回歸熟悉的問題,思考起來簡單明了。
例2 (2020·遼寧營口)隨著“新冠肺炎”疫情防控形勢日漸好轉(zhuǎn),各地開始復(fù)工復(fù)學(xué)。某校復(fù)學(xué)后成立“防疫志愿者服務(wù)隊(duì)”,設(shè)立4個(gè)“服務(wù)監(jiān)督崗”:①洗手監(jiān)督崗,②戴口罩監(jiān)督崗,③就餐監(jiān)督崗,④操場活動(dòng)監(jiān)督崗。李老師和王老師報(bào)名參加了志愿者服務(wù)工作,學(xué)校將報(bào)名的志愿者隨機(jī)分配到4個(gè)監(jiān)督崗。
(1)李老師被分配到“洗手監(jiān)督崗”的概率為;
(2)用列表法或畫樹狀圖法,求李老師和王老師被分配到同一個(gè)監(jiān)督崗的概率。
【分析】(1)一共有4個(gè)監(jiān)督崗,李老師被分配到每個(gè)監(jiān)督崗的可能性相等,所以李老師被分配到“洗手監(jiān)督崗”的概率為[14]。
(2)在分配監(jiān)督崗時(shí),李老師有4種等可能的崗位分配,針對李老師的每一項(xiàng)崗位分配,王老師又有4種等可能的崗位分配,由此得出李老師和王老師所有的崗位分配種數(shù)。其中李老師和王老師被分配到同一個(gè)監(jiān)督崗的情況有4種,進(jìn)而求得相應(yīng)概率。
解:(1)[14];
(2)(方法一)畫樹狀圖,如圖所示:
由樹狀圖可以看出,隨機(jī)將李老師和王老師分配到4個(gè)監(jiān)督崗,可能出現(xiàn)的結(jié)果共有16種,并且它們出現(xiàn)的可能性相等,其中,兩位老師被分配到同一個(gè)監(jiān)督崗的情況有4種,即①①,②②,③③,④④,
∴P(兩位老師被分配到同一個(gè)監(jiān)督崗)=[416]=[14]。
(方法二)根據(jù)題意,列表如下:
[ ① ② ③ ④ ① (①,①) (①,②) (①,③) (①,④) ② (②,①) (②,②) (②,③) (②,④) ③ (③,①) (③,②) (③,③) (③,④) ④ (④,①) (④,②) (④,③) (④,④) ][王老師][李老師]
由表格可以看出,隨機(jī)將李老師和王老師分配到4個(gè)監(jiān)督崗,可能出現(xiàn)的結(jié)果共有16種,并且它們出現(xiàn)的可能性相等,其中,兩位老師被分配到同一個(gè)監(jiān)督崗的情況有4種,即(①,①),(②,②),(③,③),(④,④),
∴P(兩位老師被分配到同一個(gè)監(jiān)督崗)=[416]=[14]。
【點(diǎn)評(píng)】這是一道以防疫監(jiān)督崗人員調(diào)配為背景的實(shí)際問題,我們依然可以將它轉(zhuǎn)化為摸球試驗(yàn)。“一只不透明的袋中裝有標(biāo)號(hào)分別為①、②、③、④的小球,這4個(gè)球除標(biāo)號(hào)外完全相同,從中隨機(jī)抽取一個(gè)小球,記下標(biāo)號(hào),放回后再從中隨機(jī)抽取一個(gè),求兩次抽出小球標(biāo)號(hào)相同的概率。”對大家來說,這個(gè)摸球試驗(yàn)是一個(gè)可以輕松應(yīng)對的問題。
同學(xué)們,通過對這幾個(gè)問題的分析,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中,模型思想、轉(zhuǎn)化思想是多么重要。數(shù)學(xué)是需要積累解題經(jīng)驗(yàn)的,但是如果能在解決一類問題后,認(rèn)真觀察、思考、歸納其中的規(guī)律,對我們提高數(shù)學(xué)水平會(huì)有很大的幫助。
(作者單位:江蘇省連云港市海州實(shí)驗(yàn)中學(xué))