在足球比賽開賽時,主裁判一般以拋擲硬幣的方式?jīng)Q定比賽的開球方。如果我們問拋擲一枚質(zhì)地均勻的一元硬幣,正面朝上的概率是多少呢?我想大家都會不假思索說是[12]。但在實際拋擲試驗中,會出現(xiàn)以下問題:拋擲了3次,有2次正面朝上,甚至還會出現(xiàn)3次正面朝上,顯然,此時正面朝上的概率不是[12]了,這是什么原因呢?這可能會動搖我們起初的判斷,覺得拋擲硬幣正面朝上的概率不一定是[12]。也許,有的同學(xué)可能會說是因為試驗次數(shù)不夠多,當(dāng)試驗次數(shù)足夠多的時候,概率就是[12]了。但實際情況是,拋擲硬幣的試驗結(jié)果可能不是預(yù)想的[12],甚至看上去與[12]沒有關(guān)系。
首先以拋擲硬幣3次,2次正面朝上為例,3次是試驗的總次數(shù),2次是正面朝上的頻數(shù),頻數(shù)除以總次數(shù),從而獲得頻率,此時頻率為[23]。頻率在試驗前是不確定的,每個試驗結(jié)果可能不同,但概率是客觀存在的。若試驗的次數(shù)足夠多,頻率的變化情況會趨于穩(wěn)定,這個頻率的數(shù)值是由事物自身屬性決定的。大量試驗證實,拋擲硬幣正面朝上的頻率值總是在[12]附近趨向穩(wěn)定。拋擲一枚硬幣是一個獨立事件,硬幣正面朝上的概率是[12]。而實際試驗的頻率值不是[12],這正體現(xiàn)了隨機(jī)事件的隨機(jī)性。因此,并不是試驗次數(shù)足夠多,頻率就一定接近[12],我們只能說隨著試驗次數(shù)增多,其頻率值表現(xiàn)出一定的穩(wěn)定性,此時,就可以用這個穩(wěn)定的頻率值來估計概率。
教師點評
同學(xué)們在概率的學(xué)習(xí)中,可能會困惑于“用頻率估計概率”。汪同學(xué)以拋擲硬幣的試驗為例,分析了概率與頻率的關(guān)系,使我們對隨機(jī)事件發(fā)生的隨機(jī)性和頻率的穩(wěn)定性有了更清晰的認(rèn)識,幫助我們理解了概率模型的數(shù)學(xué)本質(zhì)。
(指導(dǎo)教師:孫凱)