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1、古典概型应用求解策略 摘 要:古典概型是概率论的基础,又有着很高的好用价值,已成为义务教化阶段数学课程的一项重要内容.结合初中数学活动课的教学实践,通过古典概型应用的若干实例,阐述了问题求解的策略、多种方法以及不同方法的详细适用场合,对古典概型的解题规律做了有益的探究. 关键词:古典概型;等概基本领件组;有利场合数;应用实例;求解策略;计算方法 古典概型是概率论发展史上最早被人们相识、探讨并加以应用的概率模型,是一种特别的数学模型.古典概型在概率论中具有相当重要的地位,不仅其优越性明显,应用广泛,而且是进一步学习概率不行或缺的内容. 一、学习古典概型的重要性 1.有利于理解概率的意义.对于古典
2、概型,频率的稳定性比较简单验证,也与同学们已有的生活阅历和数学活动阅历相吻合,从而概率的存在性和确定性易于领悟、理解和接受. 2.可帮助我们干脆计算随机事务发生的概率,化解大量重复试验带来的耗时费劲的冲突,避开破坏性试验造成的损失.也就是说,不须要做任何试验,只要分析事务的本质,确认是古典概型,就可以干脆计算得到概率的精确值,而且是理论值,它与用统计方法得到的结论相一样. 3.能够有效地解决生产、生活和科研中的某一类问题.如抽签、摸球、摇号、掷骰子、中奖率、次品率、密码解锁、公允规则设计等. 二、古典概型的概念 1.等概基本领件组 设A1,A2,An是一个事务组,假如它具有下列三条性质: A1
3、,A2,An发生的机会相同; 在任一次试验中,A1,A2,An至少有一个发生.也就是除此以外,不行能有别的结果; 在任一次试验中,A1,A2,An至多有一个发生.也就是说这n个事务是相互排斥的. 则称A1,A2,An为一个等可能基本领件组,也称为一个等概基本领件组,其中任一事务Ai称为基本领件. 2.概率的古典定义 假如试验的全部可能的结果可以表述为一个等概基本领件组A1,A2,An.其中有且仅有m个基本领件包含于随机事务J,则比值m/n就称为事务J的概率,记作P=m/n.其中,n是基本领件的总数,m是事务J所包含的基本领件数,通常叫做事务J的有利场合数,或有利结果数. 3.古典概型及其计算公
4、式 可以依据概率的古典定义来计算随机事务的概率,这样的概率模型称为古典概型. P=m/n是概率古典定义的核心内容,它给出了古典概型中随机事务的概率计算公式. 三、求解方法与策略 1.古典概型的确认.对所要解决的问题,首先要确定是不是属于古典概型?这主要依据古典概型的两个基本特征,即试验结果是否具有有限性和等可能性. 2.判定等可能性的常用依据. 客观对称性; 某种均衡性. 3.考察等概基本领件组. 等概基本领件组是与古典概型相互印证的,也是概率计算的第一步.对某些问题,等概基本领件组不是唯一的,可供选择.一般状况下,其基本领件的总数越少,求解越为简便. 4.根据古典概型中随机事务的概率计算公式
5、,先求分母和分子,再求比值,即得所求概率.分母是等概基本领件组中基本领件的总数,分子是相应事务所包含的基本领件数,即该事务的有利场合数. 5.运用多种方法实施计算. 干脆列举法;表格法;树状图法;依据乘法原理;依据排列与组合的基本学问,或兼用乘法原理;依据概率的运算性质. 6.不同计算方法的适用场合. 计算简洁随机事务的概率,可运用列举法.当试验结果明显或试验步骤只有1个时,可干脆列举出全部等可能的结果;当试验步骤只有2个且试验结果较少时,表格法和树状图法都是行之有效的;当试验步骤只有2个但试验结果较多时,宜选用列表的方法,显得整体清楚,类别分明,解题便捷. 當试验分为3步,通常选用树状图法;
6、假如要采纳列表法,则需2张表格,即分步列表. 义务教化阶段,宜运用列举法,帮助计算. 初中后阶段,可介绍乘法原理,并实施计算.乘法原理通俗易懂,其思想方法与树状图法是一样的.遵循认知规律,所花时间不多,初中学生很快就能接受并较好地驾驭,既可以帮助快捷计算,也可以作为对列举法的一种验算或印证,确保列举的全部等可能结果既不遗漏,也不重复. 当试验出现的结果较多时,往往须要运用乘法原理或排列与组合的基本学问加以计算. 随着概率学问的进一步学习和加深,运用概率的运算性质进行计算,经常会收到更好的效果. 7.转化策略举例. 编号.例如,在摸球试验中,通常将彩色球编号,目的是创设等可能性. 等分.例如,在
7、转盘问题上,通常将转盘作等分、涂色处理,就是把无限转化为有限,从而归结为古典概型来求解. 8.对比策略举例. 放回与不放回,或称有放回与无放回.例如,在摸球试验中常有这两种不同的情形,留意到这二者之间的联系与区分,对比在运用表格时各自呈现的特点,从而驾驭其规律.抽签方法指的是不放回的情形. 有序与无序,也就是考虑依次与不考虑依次.对某些问题,必需考虑依次;而对有些问题,两种方法都能运用.留意这二者之间的联系与区分. 比照.这里是指通过对问题实质的分析,能否与一些常见的好用类型等同看待.例如,某些实际问题可以比照为摸球问题,某些实际问题可比照为抽签问题,等等.问题的实质相同,解决问题的思想方法也
8、相同. 四、应用实例与一题多解 文中解题过程,在运用排列数或组合数符号计算的等号后面,紧接着写出了具体数字,是为了看清晰,让初中学生在还没有学习排列与组合学问的状况下,能运用乘法原理有效实施计算.为书写简洁起见,同一题中的同一随机事务除首次出现外,均用J表示. 例1.经典分金币问题.传闻,17世纪中叶,法国贵族公子梅雷参与赌博,和赌友各押赌注32枚金币.双方约定:抛掷1枚质地匀称的硬币,正面朝上,梅雷得1分;反面朝上,赌友得1分,先积满10分者赢全部赌注.赌博进行了一段时间,梅雷已得8分,赌友得7分.这时,梅雷接到通知,要他立刻陪国王接见外宾,赌局只好中止.于是,产生了一个问题,应当怎样安排这
9、64枚金币才算公允合理?这就是历史上闻名的“分赌注”问题. 解:假设赌局接着,那么最多再抛掷硬币4次,就可以分出输赢.不妨用m表示梅雷积1分,用d表示赌友积1分,运用树状图法可得全部等可能的结果共有16种,其中,梅雷先积满10分的有利场合数为11,赌友先积满10分的有利场合数为5.所以P=;P=.于是梅雷应分得64=44金币,赌友应分得64=20金币. 参考文献: 1杨裕前,董林伟.等可能条件下的概率M.南京:江苏凤凰科学技术出版社,2022. 2陈家鼎,刘婉如,汪仁官.古典概型,概率统计讲义M.北京:高等教化出版社,19101. 编辑 赵飞飞 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页