315806 浙江省寧波市北侖明港中學 甘大旺
對一道試題解答的否定之否定
315806 浙江省寧波市北侖明港中學 甘大旺
文[1]首先出示了浙江省臺州市2011年3月的一道模擬試題(以后簡稱原試題)——
將3個完全相同的小球隨機地放入編號依次為1,2,3,4,5的盒子里,用隨機變量ξ表示有球盒子編號的最大值.
(Ⅰ)求 P(ξ=2);
(Ⅱ)求ξ的分布列和數學期望.
然后,文[1]表述命題組的4位專家提供的解題過程,并同時指出命題組的解法是錯誤的.錯在哪里呢?文[1]有下面一個有趣案例來剖析——
某戶家庭有兩個孩子,問這戶人家有男孩女孩各一個的概率是多少?

筆者同意文[1]作者對于有趣案例的解析,問題在于這個有趣案例與原試題雖然可類比但卻不是“同構”的,有趣案例屬于“不同元素放不同位置”問題,而原試題則屬于“相同元素放不同位置”問題,于是不應該把有趣案例的解答思路遷移運用到原試題.所以,文[1]的剖析和更正都是缺少根基的.
我們再來看文[2]中的第8題——
編號依次為1,2,3,4,5的盒子可供3個小球隨機地被全部放入,用隨機變量ξ表示有球盒子編號的最大值(如ξ=3表示盒3必定有球,盒4、盒5必定無球,盒1、盒2有球或無球,等).
(1)當這3個小球完全相同時,求Eξ;
(2)當這3個小球兩兩不同時,求Eξ.
通過比對,我們發現原試題與這道題的第(1)小題是雷同的,文[1]對原試題的“正確解法”其實是把題意誤解成為這道題的第(2)小題,其錯因在于文[1]“必須把‘完全相同’的小球要看成‘完全不同’的小球”.所以,文[1]的“正確解法”是錯誤的,命題組的4位專家提供的解題過程是正確的.
順便地,我們可把原試題推廣到一般情形——

此定理的詳細論證過程較長,見文[3].文[3]末尾附有編者后記:“這篇質疑和探究的文章在編輯部引起了激烈的爭論…,…,我們相信求真的過程有時比真理本身還要重要”.
此外,假如把這個定理中條件的“無序小球”替換成“有序小球”,其余條件不變,則相應結論如何變更?請讀者思考.
1 金勝利.一個概率試題的深思考[J].中學數學,2011,7
2 甘大旺.新題征展(106)[J].中學數學,2009,4
3 甘大旺.對一道放球問題的質疑與探究[J].高中數理化,2007,3
20110922)