概率在日常学习生活中应用广泛,目前如火如荼的2022世界杯比赛中猜测比赛结果就应用到概率知识。
在学习概率之前,需要掌握几个基本的概念,什么是确定事件,什么是不确定事件?确定事件包括必然事件和不可能事件,必然事件是指在一定条件下进行重复试验,事先能肯定它一定会发生的事情;不可能事件,在一定条件下进行重复试验,事先能肯定它一定不会发生的事情。不确定事件又称随机事件,在一定条件下进行重复试验,事先无法肯定它会不会发生的事情。
特别注意:不可能事件是属于确定事件,而不属于不确定事件。
根据不确定事件发生的可能性大小,帮助我们做出合理的决策。
试验次数很大时,随机事件发生的频率具有稳定性。在n次重复试验中,事件A发生了m次,则比值m/n称为事件A发生的频率;在试验次数很大时,随机事件A的频率,都会在一个常数附近摆动,即随机事件A发生的频率具有稳定性。
我们把刻画事件A发生的可能性大小的数值,称为事件A发生的概率,记为P(A)。一般的,大量重复的试验中,我们常用随机事件A发生的频率来估计事件A发生的概率。
必然事件发生的概率为1;不可能事件发生的概率为0;随机事件A发生的概率P(A)是0与1之间的一个常数。
频率与概率的关系:频率是指事情发生的频繁程度,概率是指事情发生的可能性,大量的试验会让频率接近于概率。
区别:频率本身是随机的,在试验前不能确定,做同样次数或不同次数的重复试验得到的事件的频率都可能不同,而概率是一个确定数,是客观存在的,与每次试验无关。
一般地,如果一个试验有n个等可能的结果,事件A包含其中的m个结果,那么事件A发生的概率为P(A)=m/n。
概率的求法关键是找准两点:①全部情况的总数;②符合条件的情况数目。二者的比值就是其发生的概率。
概率的计算可以利用树状图或表格两种方法,我们可以不重复、不遗漏地列出所有可能性相同的结果,从而比较方便地求出某些事件发生的概率.
画树状图求概率的基本步骤
(1)明确一次试验的几个步骤及顺序;
(2)画树状图列举一次试验的所有可能结果;
(3)数出随机事件A包含的结果数m,试验的所有可能结果数n;
(4)用概率公式进行计算.
列表法求概率应注意的问题、确保试验中每种结果出现的可能性大小相等。
列表法求概率的基本步骤:
(1):列表格;
(2):在所有可能情况n中,再找到满足条件的事件的个数m;
(3):代入概率公式 P(A)=m/n 计算事件的概率.
列表法适用于两个试验因素的试验。
列举法特征
树状图特征
试验频率与理论概率之间的关系:
联系:当试验次数很大时,事件发生的频率稳定在相应概率的附近,即试验频率稳定于理论概率,因此可以通过多次试验,用一个事件发生的频率来估计这一事件发生的概率.
区别:某可能事件发生的概率是一个定值.而这一事件发生的频率是波动的,当试验次数不大时,事件发生的频率与概率的差异很大.事件发生的频率不能简单地等同于其概率,要通过多次试验,才能用一事件发生的频率来估计这一事件发生的概率.
应用:试验频率≈理论概率。
中考数学中,概率题几乎是必考题,每年中考赋予的实际情境都不同,但考查的内容都是一样的,那就是利用列表或画树状图的方法求等可能事件的概率,题目本身都很简单,但是一定要注意解题步骤及书写规范,不然很容易丢分的。
习惯上,人们画树状图比较多,因为列表需要用尺子画表格,稍麻烦些。
一、解题步骤及书写规范共分3个步骤:
1、列表或画树状图
2、根据表格或树状图描述n和m
3、把n和m代入公式P(A)=m/n求解
下面就这三个步骤中需要注意的问题分别阐述下。
1、列表或画树状图.
①转化分解
把一个事件转化分解为2~3个步骤,比如4个球中随机摸2个,本来是同时进行的一件事可以转化分解为两个步骤:先摸一个球,再摸一个球。再比如2男2女中随机抽取2个人,也可分2个步骤:先选一个,再选一个。
初中列表或画树状图求概率和高中排列组合计算概率不同,高中要“先分类,后分步”,这里却是“先分步,后分类”。
②注意“放回”还是“不放回”
“不放回”体现在列表上就是对角线为空,体现在树状图上就是下一步比上一步种类少1
③关于“开始”
很多画树状图的答案上都有个“开始”
对此问题,曾请教过一些年长的同事,说是早以前的课本上有“开始”,但是后来就取消了,已经取消了很多年,所以不需要写。当然,你要是喜欢写也可以。
2、根据表格或树状图描述n和m.
描述n时要特别强调“等可能”三个字,通常有两种写法:①共有n种等可能的结果;②共有n种结果,它们的可能性都是相等的。一般用第一种的多,因为简洁明了。
描述m时通常这样说:其中A事件包含的结果共有m种。
3、把n和m代入公式P(A)=m/n求解.
代入公式时注意两点:①简单描述下事件A;②最后结果一定要化到最简,除不尽千万不要化成小数。
二、例题示范例、从两男两女中随机选两个人打扫卫生,求选取的两个人恰好是一男一女的概率
解:画树状图如下:
由树状图知,共有12种等可能的结果,其中选取的两人恰好是一男一女的结果有8种.
∴P(恰好一男一女)=8/12=2/3.
墨菲定律(概率大于零的事,均可能发生)
墨菲定律是一种心理学效应,1949年由美国的一名工程师爱德华·墨菲(Edward A. Murphy)提出的,亦称墨菲法则、墨菲定理等。
原文为:如果有两种或两种以上的方式去做某件事情,而其中一种选择方式将导致灾难,则必定有人会做出这种选择。根本内容是:如果事情有变坏的可能,不管这种可能性有多小,它总会发生。
“墨菲定律”“帕金森定律”和“彼德原理”并称为二十世纪西方文化三大发现。
指凡是可能出错的事有很大几率会出错,即任何一件事情,只要其发生的概率大于零,该事情总会(迟早)在某一时刻发生。启示人们做事情一方面要对错误保持平常心,一方面也要防微杜渐,不存侥幸。[最早源自1949年,美国空军上尉工程师Edward A. Murphy的对他的某位运气不太好的同事随口开的玩笑:“如果一件事有可能被做坏,让他去做就一定会更坏。”1992年,由Edward A. Murphy正式提出。]
在数理统计中,有一条重要的统计规律:假设某意外事件在一次实验(活动)中发生的概率为p(p>0),则在n次实验(活动)中至少有一次发生的概率为P=1-(1-p)n。由此可见,当实验次数n趋向于无穷时,pn会越来越趋于1,即成为必然事件。
Anything that can go wrong will go wrong. (凡事只要有可能出错,那就一定会出错。)其中可延伸4个深刻的道理:1)任何事都没有表面看起来那么简单;2)所有的事都会比你预计的时间长;3)会出错的事总会出错;4)如果你担心某种情况发生,那么它就更有可能发生。
在心理学上有一定根据,即负面心理暗示会对人的心态及行为造成不良影响。要打破墨菲定律的“诅咒”,就要有坚定的自信,稳定的心态,积极的心理暗示,以肯定式的语言做表述,对自卑感等负面情绪或不良念头采取零容忍策略,一旦察觉立即打消。即便遭遇挫折,也要有“尽人事听天命”的觉悟,充分发挥自身潜力勇敢应对,始终以正面、阳光的心态面对生活。
案例1:哥伦比亚号灾难事件
2003年,美国“哥伦比亚”号航天飞机即将返回地面的时候,在得克萨斯州中部地区上空出了事故,导致航天飞机上6名宇航员全部遇难,其中包括首位进入太空的以色列宇航员拉蒙。该事故也充分印证了墨菲定律—这种复杂的系统出事是不可避免的,不是在今天,就是在明天,出现事故也是合情合理的。
在该次重大的事故之后,人们开始寻找事故原因,以防止下一次再发生类似的情况,大多数人也都是这样理解的,相信没有一个国家会因为出了一次航天事故就放弃整个航天事业。这种灾祸的发生几率,其实和中彩票的概率是一样的,虽然都很小,但是如果平时不注意扫清死角,消除那些不安全的隐患,那么事故爆发的概率就会累加起来,最后肯定来个大爆发。
摘自独立学者,作家,艺术家灵遁者书籍《探索生命》。
《探索生命》为灵遁者科普四部曲之一,其他三本为《变化》,《见微知著》,《重构世界》。为灵遁者必读书籍。