高中数学概率解题技巧及实践应用探究

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  摘 要:概率为当前高考的必考内容,很多学生在此类题上丢分较多,碰到此类问题感觉无从下手。为帮助学生更好地掌握概率知识,本文以古典概型为例,对概率问题的解题技巧进行了实例分析。
  关键词:高中数学;概率;解题技巧
  概率为当前高考的必考内容。但是在概率学习中,学生成绩两极分化现象严重。
  一、古典概型介绍
  古典概型涉及的问题主要是对有限样本进行概率求取,且实验过程中,每个事件结果发生的可能性都是相等的。也就是说,古典概型中要求取一个随机事件发生的概率,解题中只需要确定随机事件可能出现的所有基本事件的结果总数,再将基本事件A在总数中所占有的分数标记出来就可以了,如将总结果数标记为n;将A事件发生的结果数标记为m,则A事件发生的概率可以表示为:
  如果样本空间内基本事件总数能确定是有限个数的话,此类概率问题就一定属于古典概型。通常来讲,下列类似说法的都为古典概型:①两颗骰子质地均匀,同时抛掷……;②盒子内有若干相同小球,其中白球4个,黑球5个,从盒子内任意取两个球……;③在八位数电话号码(首位不为0)中,任意选取一个……。对上面说法进行分析可以看出,无论题目在语句上怎样复杂,在有限个事件下均能够完成实验。因此,此类的概率题目都是可以利用古典概型来进行解答的。
  二、古典概型解题技巧及实践应用
  古典概型在解题方法上主要有四种方法,分别为列举法、列表法、树图法和排除法。
  1.列举法
  概率问题解题中,如果题目能够满足一定条件就可以通过列举法来求概率。一次实验过程中,总结果数n如果为有限个,且各种结果存在相等可能性,也就是说A事件的发生概率是:,此式中,n表示总结果数;m表示A事件发生的结果数。由此可以判断:(1)总结果数n是为有限个;(2)各种结果存在相等可能性。这两个条件为列举法应用的必要条件。
  例1 一枚骰子质地均匀,投掷过程中,问点3出现的概率?
  分析:一枚骰子的面数有6面,分别对应1、2、3、4、5、6这6个数字,因此在投掷过程中,可能出现的情况有6种。
  解:
  2.列表法
  例1中变量只有一个,且总结果数比较小,因此可以用列举法求解。但如果实验过程中存在两个或者更多变量,且结果数较多的时候,就需要用列表法或者树状图法来解答了。
  例2 十个完全相同的小球,分别标以1~10这十个数字,将这十个小球放到一个盒子里。盒子摇匀后,从盒子中随机抽取两个球,如果抽取到的小球不再放回,则抽取到的小球上的数字是相邻整数的概率是多少?
  通过上表可以看出,此题中基本事件总数是90种,而A事件中所包含的基本事件在总数上为18种,因此可以得到:
  例3 同时投掷两枚质地均匀的骰子,投掷过程中,两个骰子点数的和是5的概率为多少?
  分析:此题中骰子有两枚,变化结果复杂,如果采用列举法很容易遗漏或者重复,因此采用列表法会更清晰。
  从上面表格能看出:两枚骰子同时投掷,可能出现的基本事件总数是36种,这些结果出现的可能性是相等的。而将“两个骰子点数的和是5”记作是事件A,事件A的结果有4种,分别为(1,4)、(4,1)、(2,3)、(3,2),因此P(A)=4/36=1/9。
  3.数图法
  例4 (2014·新疆)在一个口袋中有4个完全相同的小球,把它们分别标号为①、②、③、④。随机摸出一个小球,记录后放回,再随机摸出一个小球,则两次摸出小球的标号相同的概率是多少?
  分析:这道题所考查的就是数图法或者是列表法对概率的求取。这两种方法所得到的事件结果数不会出现重复或者遗漏的情况。解题过程中,对于两步可以完成的事件可以利用列表法来求解,而对于两步或者两步以上才可以完成的事件,则要通过数图法来进行求取。解题知识点为:概率=所求情况数/基本事件总数。
  解:此题可画出如下树状图:
  4.排除法
  例5 甲、乙两人参加数学竞赛,题目共10道,6道为选择题,4道为判断题,甲、乙两人依次各抽一题。问甲、乙两人中至少一人抽到选择题的概率是多少?
  分析:将上述十道题依次编号,选择题为p1,p2,p3,p4,p5,p6;判断题为x1,x2, x3,x4。如果考虑顺序的话,根据数图法能够获得的基本事件总数为90种。将“甲抽到选择题,乙抽到判断题”这一事件记作是事件A,则事件A总数是24;如果不考虑顺序的话,基本事件总数是45种,事件A总数是12。
  此题如果从正面入手,需要分三種情况考虑:甲抽到选择题,乙抽到选择题,甲、乙均抽到选择题。但是如从对立事件来分析的话,则只有甲、乙均抽到判断题这一种情况,这样分析起来就简单多了。
  解:
  将甲、乙均抽到判断题记作是事件B,则:
  则甲、乙两人中至少一人抽到选择题的概率为:
  点拨:所谓正难则反,概率问题如果从正面解答比较困难的话,可从反面将对立面事件概率求出,通过排除法进行解答。概率问题中如存在“至多”“至少”这样的字眼,则可以用排除法。
  学好概率问题能够帮助我们解决生活中很多实际问题。鉴于文章篇幅限制,本文主要对古典概型的解题方法及技巧进行了分析,解题过程中学生需要对这些方法全面掌握,融会贯通,这样才能真正理解概率问题。
  参考文献:
  [1]杨宗华.高中数学“概率与统计”的教学方法及策略研究[J].新课程学习(中),2015(3).
  [2]郑兰.高中数学趣味概率与古典概型的探究[J].中学生数理化(学研版),2015(1).
  [3]葛雯雯.学以致用 论概率统计在生活实践中的应用[J].理科考试研究(高中版),2016, 23(3).
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