文/劉宇峰
例1把3顆算珠放在計數器的3根插棒上構成一個數字,例如,圖1擺放的算珠表示數300。現將3顆算珠任意擺放在這3根插棒上。求構成的數是三位數的概率。
圖1
【錯解】3顆算珠,3根插棒,我們將數字一一有序列舉出:
情況1:將3顆算珠放百位上,只有一種結果,表示數300;
情況2:將2顆算珠放百位上,剩下1顆有兩種放法,放在十位上,表示數210,或放在個位上,表示數201;
情況3:將1顆算珠放百位上,剩下2顆有三種放法,都放在十位上,表示數120,或都放在個位上,表示數102,或十位、個位上各放一個,表示數111;
情況4:百位上不放,有四種放法,3顆算珠都放在十位上,表示數30,或十位上放2顆,個位上放1顆,表示數21,或十位上放1顆,個位上放2顆,表示數12,或都放個位上,表示數3。
共有10種結果,其中構成三位數的結果有6種,所以構成的數是三位數的概率是
【分析】錯解一一有序地列舉出構成的數字,初看似乎有道理,但細細研究,我們不難發現,這10種結果不具有等可能性。
【正解】將3顆算珠任意擺放在計數器的3根插棒上,等價于:有3顆算珠,首先放第一顆算珠,它可以放在百位上,可以放在十位上,也放在個位上,有3種等可能放法;接著放第二顆算珠,同樣,它可以放在百位上,可以放在十位上,也放在個位上,也是有3種等可能放法;最后放第三顆算珠,它同樣有3種等可能放法(百位、十位、個位),畫樹狀圖如下:
將3顆算珠任意擺放在這3根插棒上,共有27種等可能的結果,其中構成的數是三位數的結果有19種,所以構成的數是三位數的概率為
【點評】求概率的前提條件是“等可能性”。一般地,設一個試驗的所有可能發生的結果有n個,它們都是隨機事件,每次試驗有且只有其中的一個結果出現。如果每個結果出現的機會均等,那么我們說這n個事件的發生是等可能的,也稱這個試驗的結果具有等可能性。
例2為了調動同學們學習數學的積極性,某班組織開展了“數學小先生”講題比賽,老師將四道備講題的題號1、2、3、4分別寫在完全相同的4張卡片的正面,將卡片背面朝上洗勻。小明隨機抽取兩張卡片,用畫樹狀圖或列表的方法求兩張卡片上的數字是“2”和“3”的概率。
【錯解】列表如圖。
共有16種等可能的結果,其中兩張卡片上的數字是“2”和“3”的結果有2種,
所以小明隨機抽取兩張卡片,兩張卡片上的數字是“2”和“3”的概率為
【分析】隨機抽取兩張卡片,相當于先后抽兩次,第一次抽到的卡片不放回,再抽第二次。
【正解】列表如圖。
結果1 2 3 4 1(2,1)(3,1)(4,1)2(1,2)(3,2)(4,2)3(1,3)(2,3)(4,3)4(1,4)(2,4)(3,4)
共有12種等可能的結果,其中兩張卡片上的數字是“2”和“3”的結果有2種。
所以小明隨機抽取兩張卡片,兩張卡片上的數字是“2”和“3”的概率為
【點評】對于“抽卡片”“摸球”等類型的問題,我們要看清題目條件的敘述是“有放回”還是“不放回”。對于“有無放回”,一是題目條件中明確交代是“有放回”,二是同時“抽”“摸”兩次,即暗示“無放回”。“擲骰子”“拋硬幣”“搖轉盤”等類型的問題,第一次出現的,第二次還有可能出現,相當于“抽”“摸”中的“有放回”。