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高中数学古典概率问题探讨

  一、古典概率与排列组合的关系
  在等可能事件问题中,满足某种条件A的事件发生的概率 P(A)=
   。这里的m为 A 中包含的基本数件数 (也可以说是受条件 A 限制的事件发生的情况数目 ) , n 是基本事件总数(也可以说是不受 A 限制的基本事件的情况数目 )。所以,教师只有强化排列组合的教学,学生才能比较容易解决此类问题。
  二、古典概率题型典型多角度思维例题分析
  例1:袋中有a只黑球,b只白球, 它们除颜色不同外,没有其他差别。现在把球随机地一只一只摸出来 ,求第k次摸出的球是黑球的概率(1 ≤ k≤ a + b) 。
  以下介绍几种解法:
  解法一:若把a只黑球和b只白球都看做是不同的,我们将所有的球都一一摸出依次放在排成一直线的 a + b个位置上,第 k 个位置只能是任一个黑球。
  解析:设事件A={第 k 次摸出的球是黑球}(下同 ),则基本事件总数=(a + b) ! 。
  事件 A 包含的基本事件数= (a + b - 1 ) ! ,故所求的概率
  P(A ) =             =      。
  解法二:可以把a只黑球和b只白球都看做是不同的,然后只考虑前k次摸球,第k次摸到黑球。
  解析:基本事件总数=Pka+b,事件 A 包含的基本事件数 =aPk -1   。故所求概率 P(A)=             =
  解法三:不区别同色球,仍把摸出的球依次放在排成一直线的 a + b 个位置上。基本事件总数就是从 a + b 个元素中取出 a 个元素的组合,事件 A 包含的基本事件数就是从 a + b - 1 个元素中取出 a - 1 个元素的组合。
  解法:基本事件总数=      ,事件 A 包含的基本事件数为         ,故所求概率 P(A ) =       。
  解法四:由题意可知,显然每一个球在第 k次被摸出是等可能的,所以可以只考虑第k次摸球情况。
  解法:基本事件总数= a + b,事件 A 所包含的基本事件数= a,故所求的概率 P(A ) =       。
  分析:解法一、解法二、解法四是把球看做独立的,因此需要考虑球的顺序,用排列法解决;解法三不区别同色球,因此不用考虑顺序,用组合的方法即可。其实,我们可以发现本题的结果与 k 无关。在平常生活中有许多这样的例子,如体育比赛前进行的抽签,对各队的机会均等,与抽签的先后次序无关。本题是一个不放回的抽样问题,有一定的典型性。这里的白球、黑球可以换为甲物、乙物或合格品、不合格品等,解法相同。
  三、古典概率问题解法总结
  1.建立恰当的概率计算模型
  求事件的概率时,许多学生往往不知怎么入手, 这就要求教师根据题中所给条件,通过联想、转化、抽象等方法,找到问题的关键。如果教师能建立既新颖又巧妙的概率计算模型,就能使问题迎刃而解。在古典概率的计算中,通常有球入盒子模型、抽样检查模型、电路开关模型等类型。
  2.运用概率公式转化问题
  对于比较复杂的事件,有时很难划分成几个简单的事件,难以进行概率计算。这就要求学生根据概率的某些性质转化问题,把复杂事件转化为几个简单的事件之和,从而降低解题难度。
  3.力求一题多解, 培养学生的发散思维能力
  在学习古典概率时,学生普遍反映不易掌握其规律,习题难做,好不容易想到一种解法,其结果也不好验证。这就要求教师拓宽学生的思维空间,培养学生的发散思维能力,引导学生一题多解、一题多用。如果能通过多种解答得出相同答案,那么将大大提高答案的准确性。

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