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【摘要】条件概率是数学选修2—3第二章2.2节内容,课本在给出两个定义的过程中,由于未对条件概率的两种情形进行说明,致使学生难于理解.本文尝试给出条件概率的另一种定义,帮助大家分清条件概率的两种情形,加深对条件概率内涵的理解.
【关键词】条件概率;概率;随机试验;事件;抽签
一、课本上思考问题的另一种解法
思考问题(见数学选修2—3第二章2.2节):3张奖券中只有1张能中奖,现分别由3名同学无放回地抽取,如果已经知道第一名同学没有抽到中奖奖券,那么最后一名同学抽到中奖奖券的概率是多少?
课本解法:用A表示第一名同学没有抽到中奖奖券的事件,B表示最后一名同学抽到中奖奖券的事件,Y表示抽到中奖奖券,N表示没抽到中奖奖券,则B={NNY},A={N NY,N Y N},由古典概型可知,最后一名同学抽到中奖奖券的概率是n(B)[]n(A)=1[]2,由此引出条件概率定义:P(B|A)=n(AB)[]n(A)
另一解法:用A表示第一名同学没有抽到中奖奖券的事件,B表示最后一名同学抽到中奖奖券的事件,所有的基本事件为两张不中奖奖券和1张能中奖奖券,一名同学抽奖后,剩余的基本事件全体为Ω={1张中奖奖券,1张不能中奖奖券},含B的基本事件是{1张中奖奖券},由古典概型可知,最后一名同学抽到中奖奖券的概率是1[]2,由此启发我们给出条件概率的另一定义:P(B|A)=A发生后剩余的含B的基本事件个数/A发生后剩余的基本事件总数.
本文称之为条件概率的第三定义.本定义较之课本给出的条件概率定义,学生比较容易理解和掌握.
二、条件概率第三定义应用举例
例1 (见数学选修2—3第二章2.2节P60页)在5道题中有3道理科题和2道文科题,如果不放回地依次抽取2道题,求在第1次抽到理科题的条件下,第2次抽到理科题的概率.
解 设第1次抽到理科题为事件A,第2次抽到理科题为事件B,第1次抽到理科题后剩余的题数是4道,其中2道理科题,
由条件概率第三定义可知,
P(B|A)=2[]4,即P(B|A)=1[]2.
例2 (见数学选修2—3第二章2.2节P61页)从一副不含大小王的52张扑克牌中不放回地抽取2次,每次抽1张,已知第1次抽到A,求第2次也抽到A的概率.
解 设第1次抽到A为事件B,第2次也抽到A为事件C,第1次抽到A后剩余的基本事件总数是51,第1次抽到A后剩余的A扑克牌有3张,
所以,依据条件概率第三定义得,P(C|B)=3[]51
例3 (见数学选修2—3第二章2.2节P61页)100件产品中有5件次品,不放回地抽取2次,每次抽1件,已知第1件抽出的是次品,求第2次抽出正品的概率.
解 设第1件抽出的是次品为事件A,第2次抽出正品为事件B,第1件抽出次品后剩余的基本事件总数是99,第1件抽出次品后剩余的含正品的基本事件个数为95,
所以,依据条件概率第三定义得,P(B|A)=95[]99.
例4 (见数学选修2—3第二章2.2节P63页)一个口袋内装有2个白球和2个黑球,那么(1)先摸出1个白球不放回,再摸出1个白球的概率是多少?
(2)先摸出1個白球放回,再摸出1个白球的概率是多少?
解 记先摸出1个白球为事件A,再摸出1个白球为事件B,
(1)先摸出1个白球后剩余的基本事件总数为3,先摸出1个白球后剩余的白球个数是1,故依据条件概率第三定义得,P(B|A)=1[]3.
(2)先摸出1个白球后剩余的基本事件总数为4,先摸出1个白球后剩余的白球个数是2,
故,依据条件概率第三定义得,P(B|A)=2/4,即P(B|A)=1[]2.
运用条件概率第三定义解决以上例题,较之课本给出的定义,更简捷、更能抓住题目的本质.
三、条件概率的两种情形
条件概率P(B|A)为在事件A发生的条件下,事件B发生的概率.在事件A发生的条件下,事件B发生包括两种情形.第一种情形:事件A发生后,事件B才发生;第二种情形:事件A发生的同时,事件B也可能发生.这两种情形的共同点是事件A、B都发生.本文给出的条件概率第三定义适用范围是第一种情形.如果是第二种情形,必须运用课本的条件概率定义.
例如,一个箱子中装有4个白球和3个黑球,一次摸出2个球,在已知它们的颜色相同的情况下,求该颜色是白色的概率?
解 记摸出的2个球颜色相同为事件A,摸出的2个球是白球为事件B,由于事件A发生的同时,事件B也可能发生,故用课本给出的条件概率定义解决,
n(AB)=n(B)=C24,n(A)=C24 C23,
所以,P(B|A)=C24/(C24 C23).
本文对条件概率的两种分类,以及据此给出的条件概率第三定义,可以较好地帮助学生认清条件概率的本质
【参考文献】
[1]杨义群.初等概率教学中定义条件概率的两个问题探讨[J].教学与研究(中学数学),1984,(4):3.
[2]谢国瑞.概率论与数理统计[M].北京:高等教育出版社,2002.
[3]王潘玲.应用高等数学[M].杭州:浙江科学技术出版社,2004.
[4]曹之江.现代数学优教原理探索[J].数学教育学报,2004(2).
【关键词】条件概率;概率;随机试验;事件;抽签
一、课本上思考问题的另一种解法
思考问题(见数学选修2—3第二章2.2节):3张奖券中只有1张能中奖,现分别由3名同学无放回地抽取,如果已经知道第一名同学没有抽到中奖奖券,那么最后一名同学抽到中奖奖券的概率是多少?
课本解法:用A表示第一名同学没有抽到中奖奖券的事件,B表示最后一名同学抽到中奖奖券的事件,Y表示抽到中奖奖券,N表示没抽到中奖奖券,则B={NNY},A={N NY,N Y N},由古典概型可知,最后一名同学抽到中奖奖券的概率是n(B)[]n(A)=1[]2,由此引出条件概率定义:P(B|A)=n(AB)[]n(A)
另一解法:用A表示第一名同学没有抽到中奖奖券的事件,B表示最后一名同学抽到中奖奖券的事件,所有的基本事件为两张不中奖奖券和1张能中奖奖券,一名同学抽奖后,剩余的基本事件全体为Ω={1张中奖奖券,1张不能中奖奖券},含B的基本事件是{1张中奖奖券},由古典概型可知,最后一名同学抽到中奖奖券的概率是1[]2,由此启发我们给出条件概率的另一定义:P(B|A)=A发生后剩余的含B的基本事件个数/A发生后剩余的基本事件总数.
本文称之为条件概率的第三定义.本定义较之课本给出的条件概率定义,学生比较容易理解和掌握.
二、条件概率第三定义应用举例
例1 (见数学选修2—3第二章2.2节P60页)在5道题中有3道理科题和2道文科题,如果不放回地依次抽取2道题,求在第1次抽到理科题的条件下,第2次抽到理科题的概率.
解 设第1次抽到理科题为事件A,第2次抽到理科题为事件B,第1次抽到理科题后剩余的题数是4道,其中2道理科题,
由条件概率第三定义可知,
P(B|A)=2[]4,即P(B|A)=1[]2.
例2 (见数学选修2—3第二章2.2节P61页)从一副不含大小王的52张扑克牌中不放回地抽取2次,每次抽1张,已知第1次抽到A,求第2次也抽到A的概率.
解 设第1次抽到A为事件B,第2次也抽到A为事件C,第1次抽到A后剩余的基本事件总数是51,第1次抽到A后剩余的A扑克牌有3张,
所以,依据条件概率第三定义得,P(C|B)=3[]51
例3 (见数学选修2—3第二章2.2节P61页)100件产品中有5件次品,不放回地抽取2次,每次抽1件,已知第1件抽出的是次品,求第2次抽出正品的概率.
解 设第1件抽出的是次品为事件A,第2次抽出正品为事件B,第1件抽出次品后剩余的基本事件总数是99,第1件抽出次品后剩余的含正品的基本事件个数为95,
所以,依据条件概率第三定义得,P(B|A)=95[]99.
例4 (见数学选修2—3第二章2.2节P63页)一个口袋内装有2个白球和2个黑球,那么(1)先摸出1个白球不放回,再摸出1个白球的概率是多少?
(2)先摸出1個白球放回,再摸出1个白球的概率是多少?
解 记先摸出1个白球为事件A,再摸出1个白球为事件B,
(1)先摸出1个白球后剩余的基本事件总数为3,先摸出1个白球后剩余的白球个数是1,故依据条件概率第三定义得,P(B|A)=1[]3.
(2)先摸出1个白球后剩余的基本事件总数为4,先摸出1个白球后剩余的白球个数是2,
故,依据条件概率第三定义得,P(B|A)=2/4,即P(B|A)=1[]2.
运用条件概率第三定义解决以上例题,较之课本给出的定义,更简捷、更能抓住题目的本质.
三、条件概率的两种情形
条件概率P(B|A)为在事件A发生的条件下,事件B发生的概率.在事件A发生的条件下,事件B发生包括两种情形.第一种情形:事件A发生后,事件B才发生;第二种情形:事件A发生的同时,事件B也可能发生.这两种情形的共同点是事件A、B都发生.本文给出的条件概率第三定义适用范围是第一种情形.如果是第二种情形,必须运用课本的条件概率定义.
例如,一个箱子中装有4个白球和3个黑球,一次摸出2个球,在已知它们的颜色相同的情况下,求该颜色是白色的概率?
解 记摸出的2个球颜色相同为事件A,摸出的2个球是白球为事件B,由于事件A发生的同时,事件B也可能发生,故用课本给出的条件概率定义解决,
n(AB)=n(B)=C24,n(A)=C24 C23,
所以,P(B|A)=C24/(C24 C23).
本文对条件概率的两种分类,以及据此给出的条件概率第三定义,可以较好地帮助学生认清条件概率的本质
【参考文献】
[1]杨义群.初等概率教学中定义条件概率的两个问题探讨[J].教学与研究(中学数学),1984,(4):3.
[2]谢国瑞.概率论与数理统计[M].北京:高等教育出版社,2002.
[3]王潘玲.应用高等数学[M].杭州:浙江科学技术出版社,2004.
[4]曹之江.现代数学优教原理探索[J].数学教育学报,2004(2).