文/施曉丹
概率是研究不確定現(xiàn)象的數(shù)學(xué)模型,也是中考考查的熱點(diǎn)內(nèi)容之一。近年來,各地中考試題中出現(xiàn)了一些背景豐富、題型新穎的概率題,對(duì)同學(xué)們的閱讀理解、綜合分析、實(shí)際應(yīng)用等能力提出了新的要求。下面,我們就一起走進(jìn)2021年中考,看一看概率新題型。
例1 (2021·湖北十堰)為慶祝中國共產(chǎn)黨成立100 周年,某校舉行黨史知識(shí)競(jìng)賽活動(dòng)。賽后隨機(jī)抽取了部分學(xué)生的成績(jī),按得分劃分為A、B、C、D四個(gè)等級(jí),并繪制了如下不完整的統(tǒng)計(jì)表和統(tǒng)計(jì)圖。

_____________等級(jí)____A B________________C____D成績(jī)(x)______90≤x≤100 80≤x<90 70≤x<80________x<70人數(shù)__15___a____18___7____

根據(jù)圖表信息,回答下列問題:
(1)表中a=________;扇形統(tǒng)計(jì)圖中,C等級(jí)所占百分比是________;D等級(jí)對(duì)應(yīng)的扇形圓心角為________度;若全校共有1800名學(xué)生參加了此次知識(shí)競(jìng)賽活動(dòng),請(qǐng)估計(jì)成績(jī)?yōu)锳等級(jí)的學(xué)生共有________人。
(2)若95 分以上的學(xué)生有4 人,其中甲、乙兩人來自同一班級(jí),學(xué)校將從這4 人中隨機(jī)選出兩人參加市級(jí)比賽,請(qǐng)用列表或畫樹狀圖法求甲、乙兩人至少有1 人被選中的概率。
【分析】(1)先由A等級(jí)的圓心角度數(shù)和人數(shù),求出樣本總數(shù),作差即可得到a的值,再根據(jù)C和D占總?cè)藬?shù)的比例,求出百分比或圓心角度數(shù),利用樣本估計(jì)總體的方法求出全校成績(jī)?yōu)锳等級(jí)的人數(shù)。
(2)利用“樹狀圖”或“表格”,列出所有等可能的結(jié)果,根據(jù)概率公式即可求解。


(2)記這4 人分別為甲、乙、丙、丁,用樹狀圖列出所有等可能的結(jié)果:

共有12 種等可能的結(jié)果,其中甲、乙兩人至少有1人被選中的結(jié)果有10種,

【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查了統(tǒng)計(jì)與概率的相關(guān)知識(shí),我們要認(rèn)真閱讀、觀察、分析扇形統(tǒng)計(jì)圖和統(tǒng)計(jì)表,從中準(zhǔn)確獲取相關(guān)信息。計(jì)算等可能條件下事件發(fā)生的概率時(shí),可以通過列表或畫樹狀圖法,不重復(fù)、不遺漏地列出所有等可能出現(xiàn)的結(jié)果。
例2 (2021·四川成都)我們對(duì)一個(gè)三角形的頂點(diǎn)和邊都賦給一個(gè)特征值,并定義:從任意頂點(diǎn)出發(fā),沿順時(shí)針或逆時(shí)針方向依次將頂點(diǎn)和邊的特征值相乘,再把三個(gè)乘積相加,所得之和稱為此三角形的順序旋轉(zhuǎn)和或逆序旋轉(zhuǎn)和。如圖1,ar+cq+bp是該三角形的順序旋轉(zhuǎn)和,ap+bq+cr是該三角形的逆序旋轉(zhuǎn)和。已知某三角形的特征值如圖2,若從1,2,3 中任取一個(gè)數(shù)作為x,從1,2,3,4 中任取一個(gè)數(shù)作為y,則對(duì)任意正整數(shù)z,此三角形的順序旋轉(zhuǎn)和與逆序旋轉(zhuǎn)和的差都小于4的概率是________。

圖1

圖2
【分析】首先,同學(xué)們要通過閱讀,理解什么是“順序旋轉(zhuǎn)和”與“逆序旋轉(zhuǎn)和”,然后根據(jù)定義,用代數(shù)式表示“三角形的順序旋轉(zhuǎn)和與逆序旋轉(zhuǎn)和的差”,最后畫出樹狀圖或列出表格求解。
解:根據(jù)題意,得
此三角形的順序旋轉(zhuǎn)和為4x+2z+3y,
此三角形的逆序旋轉(zhuǎn)和為3x+2y+4z,
∴(4x+2z+3y)-(3x+2y+4z)=x+y-2z<4,
∴x+y<4+2z。
用表格列出所有等可能的結(jié)果:

x+y___x y 1_________________2_________________3 1 2 3_____4_____2 3 4_____5_____3 4 5_____6_____4 5___6__7__
【點(diǎn)評(píng)】本題以一個(gè)新定義為問題背景,設(shè)計(jì)了一道求概率的題目,在考查用列表法或畫樹狀圖法求概率的同時(shí),考查了同學(xué)們的閱讀理解能力和推理能力。運(yùn)用“表格”或“樹狀圖”能不重復(fù)、不遺漏地列出所有等可能出現(xiàn)的結(jié)果。對(duì)于兩步能完成的事件,且所有等可能出現(xiàn)的結(jié)果數(shù)較少時(shí),運(yùn)用這兩種方法求解都比較有效;對(duì)于兩步能完成的事件,且所有等可能出現(xiàn)的結(jié)果數(shù)較大時(shí),運(yùn)用“表格”則顯得較為清晰、便捷;對(duì)于三步能完成的事件,則一般運(yùn)用“樹狀圖”較為方便。
例3 (2021·福建)“田忌賽馬”的故事閃爍著我國古代先賢的智慧光芒。該故事的大意是:齊王有上、中、下三匹馬A1,B1,C1,田忌也有上、中、下三匹馬A2,B2,C2,且這六匹馬在比賽中的勝負(fù)可用不等式表示如下:A1>A2>B1>B2>C1>C2(注:A>B表示A馬與B馬比賽,A馬獲勝)。一天,齊王找田忌賽馬,約定:每匹馬都出場(chǎng)比賽一局,共賽三局,勝兩局者獲得整場(chǎng)比賽的勝利。面對(duì)劣勢(shì),田忌事先了解到齊王三局比賽的“出馬”順序?yàn)樯像R、中馬、下馬,并采用孫臏的策略:分別用下馬、上馬、中馬與齊王的上馬、中馬、下馬比賽,即借助對(duì)陣(C2A1,A2B1,B2C1)獲得了整場(chǎng)比賽的勝利,創(chuàng)造了以弱勝強(qiáng)的經(jīng)典案例。
假設(shè)齊王事先不打探田忌的“出馬”情況,試回答以下問題:
(1)如果田忌事先只打探到齊王首局將出“上馬”,他首局應(yīng)出哪種馬才可能獲得整場(chǎng)比賽的勝利?并求其獲勝的概率;
(2)如果田忌事先無法打探到齊王各局的“出馬”情況,他是否必?cái)o疑?若是,請(qǐng)說明理由;若不是,請(qǐng)列出田忌獲得整場(chǎng)比賽勝利的所有對(duì)陣情況,并求其獲勝的概率。
【分析】(1)通過理解題意分析得出結(jié)論,用列舉法求出獲勝的概率;(2)通過列舉齊王的出馬順序和田忌獲勝的對(duì)陣,求出概率。
解:(1)田忌首局應(yīng)出“下馬”才可能在整場(chǎng)比賽中獲勝。
此時(shí),比賽的所有可能對(duì)陣為:(C2A1,A2B1,B2C1),(C2A1,B2C1,A2B1),(C2A1,B2B1,A2C1),(C2A1,A2C1,B2B1),共4種。
其 中 田 忌 獲 勝 的 對(duì) 陣 有(C2A1,A2B1,B2C1),(C2A1,B2C1,A2B1),共2種,
(2)不是。
齊王的出馬順序?yàn)锳1,B1,C1時(shí),田忌有6種對(duì)陣方式,其中獲勝的對(duì)陣是(C2A1,A2B1,B2C1);
齊王的出馬順序?yàn)锳1,C1,B1時(shí),田忌有6種對(duì)陣方式,其中獲勝的對(duì)陣是(C2A1,B2C1,A2B1);
齊王的出馬順序?yàn)锽1,A1,C1時(shí),田忌有6種對(duì)陣方式,其中獲勝的對(duì)陣是(A2B1,C2A1,B2C1);
齊王的出馬順序?yàn)锽1,C1,A1時(shí),田忌有6種對(duì)陣方式,其中獲勝的對(duì)陣是(A2B1,B2C1,C2A1);
齊王的出馬順序?yàn)镃1,A1,B1時(shí),田忌有6種對(duì)陣方式,其中獲勝的對(duì)陣是(B2C1,C2A1,A2B1);
齊王的出馬順序?yàn)镃1,B1,A1時(shí),田忌有6種對(duì)陣方式,其中獲勝的對(duì)陣是(B2C1,A2B1,C2A1)。
綜上所述,田忌獲勝的所有對(duì)陣是(C2A1,A2B1,B2C1),(C2A1,B2C1,A2B1),(A2B1,C2A1,B2C1),(A2B1,B2C1,C2A1),(B2C1,C2A1,A2B1),(B2C1,A2B1,C2A1)。

【點(diǎn)評(píng)】本題以“田忌賽馬”的故事為問題背景,考查簡(jiǎn)單隨機(jī)事件的概率等基礎(chǔ)知識(shí),也考查了統(tǒng)計(jì)與概率思想,對(duì)同學(xué)們的推理能力、應(yīng)用意識(shí)的要求較高。列舉出所有對(duì)陣情況,是解題的關(guān)鍵。