概率解题中的几个误区

时间:2022-09-10 07:43:05

概率题是高考一个的热点,但由于学生对概率知识理解不够透彻,解题中容易陷入困境.本文就教学中学生常见的几个误区做一分析.

【例1】 (人教版必修2下P140例2)一个口袋内装有大小相同的一个白球和已编有号码的3个黑球,从中摸出2个球.摸出2个黑球的概率是多少?

误区一:例1中“摸出2个球”是一次(同时)摸2个还是先后摸2个(一次摸一个),“黑1,黑2”与“黑2,黑1”是一种结果还是两种结果,同时摸和先后摸对结果有影响吗?

显然例1中从4个球中摸出2个球是同时摸,“黑1,黑2”与“黑2,黑1”是一种结果.

如果将例1中摸出2个球看做是先后(依次)摸出两个球,摸出2个黑球的概率是多少?

先后摸出2个球,试验的所有结果(基本事件)组成的集合I含有A24=12个元素.而摸出2个黑球结果组成的集合I含有A23=6个元素的子集A.因此,摸出2个黑球的概率

结论:摸球的过程不同,但得出的结果是相同的.概率的实质是在大量的重复试验中,事件发生的频率的稳定值.也就是说概率是试验结果的可能性,与试验过程无关.“黑1,黑2”与“黑2,黑1”是一种结果还是两种结果只取决于试验过程.在运用P(A)=Card(A)Card(I)计算等可能性事件的概率时,因为集合A是集合I的子集,所以计算Card(A)和Card(I)时,要同时运用排列(有序)或同时运用组合(无序),且不可将“有序”和“无序”混用.

【例2】 (人教版必修2下P144练习)先后抛掷2枚均匀的硬币.(1)一共可能出现多少种不同的结果?(2)出现1枚正面1枚反面的结果有多少种?(3)出现1枚正面1枚反面的概率是多少?(4)有人说:“一共出现2枚正面,2枚反面,1枚正面1枚反面这三种结果,因此,出现1枚正面1枚反面的概率是13”.这种说法对吗?

误区二:例2中“先后抛掷2枚均匀的硬币”改为“同时抛掷2枚均匀的硬币”那么(4)中的说法成立吗?

有人认为:先后抛掷的2枚硬币之间有序,故一正一反有“正反、反正”两种结果.而同时抛掷的2枚硬币之间无序,故(4)的说法正确.

分析:如果在同时抛掷中,把基本事件认为有“2枚正面,2枚反面,1枚正面1枚反面”这三种结果,那么两枚硬币出现正面和反面相互独立,事件“两枚均为正面”的概率应为12?12=14.事件“两枚均为反面”的概率也为14.故事件“1枚正面1枚反面”的概率为1-14-14=12,而不是13.

结论:在运用P(A)=Card(A)Card(I)求概率时,必须保证各个基本事件发生的可能性相等.“出现2枚正面,2枚反面,1枚正面1枚反面”这三个基本事件发生的可能性不等.所以在解答等可能性事件的概率时,谨防“非等可能性”与“等可能性”混淆.

【例3】 某人有五把钥匙,其中只有一把能打开门,但他忘了是哪一把,于是他便将五把钥匙逐把不重复试开.问:恰好第三次打开门的概率是多少?

误区三:解法一中“第三次打开”既然已经打开了,从实际情景考虑,后面就不会再去试了.即只需考虑第一、二次的情形.则m=A24.P(A)=mn=A24A55=110

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显然,这种说法是错误的.计算等可能性事件的概率时,在试验中等可能出现的n个结果组成一个集合I,这n个结果就是集合I的n个元素.各个基本事件均对应于集合I的含有1个元素的子集.包含m个结果的事件A对应于I的包含有m个元素的子集A.因此从集合的角度看,事件A的概率是子集A的元素个数与集合I的元素个数的比值,P(A)=mn.“五把钥匙依次逐把打开”作为“一次试验”,则可能出现的n个结果组成一个集合I.即I={abcde,abdec,acdeb…}.包含m个结果的事件A对应于I的包含有m个元素的子集A,则A中的元素应是a在第三个位置的五个字母的排列.即A={cbade,bdace,cdaeb…}.所以n=A55,m=A44.

如果“从第三次打开”出发可理解为:一次试验确定为前三次试开,等可能出现的n个结果组成集合I={abc,abd,acd…},Card(I)=A35,而事件A是a在第三个位置的集合I的子集,即A={cba,bda,cda…},Card(A)=A24.所以P(A)=A24A35=15.所以上述说法错误的原因是认为集合A不是集合I的子集.

结论:等可能事件概率计算时,对于事件与事件的“包含”与“不包含”的关系不能混淆.

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