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解概率题“五不要”

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一、不要将“不等可能事件”视为“等可能事件”

例1抛掷两颗均匀的骰子,求点数之和为奇数的概率

错解:抛掷两颗均匀的骰子,当点数之和为奇数时,共有3,5,7,9,11 五种情况;当点数之和为偶数时,共有2,4,6,8,10,12六种情况. 点数之和为奇数的概率为P==.

错因分析:错解误将抛掷骰子后得到点数之和为奇数的5种情况与点数之和为偶数的6种情况视为等可能事件.事实上,点数之和为奇数的概率与点数之和为偶数的概率是不等的.比如,当点数之和为2时,只可能有一种情况,就是第一颗骰子抛掷出的点数是1,第二颗骰子抛掷出的点数也是1;而点数之和为3时,可以有两种情况:①第一颗骰子抛掷出的点数为1,第二颗骰子抛掷出的点数为2;②第一颗骰子抛掷出的点数为2,第二颗骰子抛掷出的点数为1.也就是说,“抛掷骰子得到的点数为2” “抛掷骰子得到的点数为3”……这些事件并不是等可能事件. 只有在一次试验中,每个基本事件发生的可能性都相等,才可以使用古典概型公式P=. 所以错解的解法不成立.

正解1:抛掷两颗均匀的骰子, 这两颗骰子的点数是在1~6这6个数中任选一个,抛掷骰子得到的点数之和共可能出现6×6=36种情况. 要求抛掷骰子后获得的点数之和为奇数, 当第一颗骰子抛掷出的点数为奇数时,第二颗骰子抛掷出的点数必须为偶数;当第一颗骰子抛掷出的点数为偶数时,第二颗骰子抛掷出的点数必须为奇数, 共有3×3+3×3=18种不同的情况. 点数之和为奇数的概率为P==.

正解2: 若把骰子的点数分为奇数和偶数两类,则在抛掷骰子的过程中,一共可能出现4种情况:①第一颗骰子抛掷出的点数为奇数,第二颗骰子抛掷出的点数为偶数;②第一颗骰子抛掷出的点数为偶数,第二颗骰子抛掷出的点数为奇数;③第一颗骰子抛掷出的点数为奇数,第二颗骰子抛掷出的点数为奇数;④第一颗骰子抛掷出的点数为偶数,第二颗骰子抛掷出的点数为偶数.以上4种情况是等可能出现的,要使抛掷骰子的点数之和为奇数,只有①②两种情况符合. 点数之和为奇数的概率为P==.

二、不要将 “相互独立事件”视为“互斥事件”

例2甲袋中装有大小相同的红球4个,白球6个;乙袋中装有大小相同的红球3个,白球7个. 现从两袋中各取一球,求至少有一球是红球的概率.

错解:设事件A为“从甲袋中取一球是红球”,事件B为“从乙袋中取一球是红球”,则“从两袋中各取一球,至少有一个球是红球”为事件A与事件B的和事件. P(A)==, P(B)=, P(A+B)= P(A)+P(B)=+=. 即从两袋中各取一球,至少有一球是红球的概率为.

错因分析:只有在事件A与事件B互斥时,才能使用互斥事件发生的概率公式P(A+B)=P(A)+P(B).在例2中,从甲袋中取出一个红球并不影响从乙袋中拿出一个红球.也就是说,事件A和事件B可以同时发生,因此它们不是互斥事件,而是相互独立事件.错解将事件A与事件B发生的概率相加,如图1所示,事件A与事件B同时发生的概率在运算中出现了两次,即在相加过程中出现了重复.

正解:由错解得,P(A)=,P(B)=. 事件A和事件B相互独立, P(A+B)=1-P(•)=1-P()P()=1-[1-P(A)][1-P(B)]=1-1-•1-=.

三、不要将 “不独立事件”视为“独立事件”

例3抛掷两颗均匀的骰子,求出现的点数不同且至少有一颗骰子抛掷出的点数为6点的概率.

错解:设事件A为“两颗骰子抛掷出的点数不同”,事件B为“至少有一颗骰子抛掷出的点数是6点”,则题目所求为事件A与事件B的积事件的概率. 要满足题意,可以从两颗骰子中抽取一颗,把这颗骰子抛掷出的点数定为6点,而另一颗骰子抛掷出的点数可以从6个数字中任意选择. 有且只能有一个骰子抛掷出的点数为6点, 应减去两颗骰子抛掷出的点数同为6点的情况, 共有••1-1=11种. P(A)==,P(B)==, P(AB)=P(A)•P(B)=•=.

错因分析:如果事件A和事件B相互独立,则事件A和事件B可以同时发生,且其中一个事件的发生对另一事件的发生没有影响.错解使用了相互独立事件同时发生的概率公式P(AB)=P(A)•(B),但在例3中,如果事件A“两颗骰子抛掷出的点数不同”发生且两个点数都不为6,则事件B不能发生,因此事件A和事件B不是相互独立事件.

正解:抛掷两颗均匀的骰子, 这两颗骰子的点数都是在1~6这6个数中任选一个, 抛掷骰子得到的点数之和共可能出现6×6=36种情况. 两颗骰子抛掷后出现的点数不同,且至少有一颗骰子抛掷出的点数是6点的情况有•5种, 所求概率为P==.

四、不要将“非二项分布概率问题”视为“二项分布概率问题”

例4袋中有大小相同的10个球,其中7个为黑球,3个为白球.甲、乙、丙三人依次取出一个球,且取出球后不再放回,求甲、乙、丙恰有两人取到黑球的概率.

错解:由题意可知,甲、乙、丙三人每人取到黑球的概率为,取到白球的概率为, 三人中恰有两人取到黑球的概率为P=×2×=.

错因分析:错解将“取球后不放回”视为“取球后放回”,在“取球后放回”的情况下,甲、乙、丙三人从袋中取到黑球的概率都是相等的,这时问题属于“二项分布概率问题”.而在“取球后不放回”的情况下,甲、乙、丙三人取到黑球的概率都不相等,这属于“非二项分布概率问题”.

正解:甲、乙、丙依次取球且不放回,共有种的情况,其中恰有两人取到黑球的情况有种,所求概率为P==.

五、不要将“有序”视为“无序”

例5某次知识竞赛规则如下:在主办方预设的5个问题中,选手若能连续正确回答出2个问题,即可停止答题,晋级下一轮.假设某选手正确回答每个问题的概率都是0.8,且每个问题的回答结果相互独立,求该选手恰好回答了4个问题就晋级下一轮的概率.

错解:若选手恰好回答了4个问题就晋级下一轮,则他连续答对了其中2题,错误回答了其余2题. 若使用捆绑法解题,可把选手连续答对的2题作为一组,和选手答错的另外2题放在一起,共分为三组,所求概率为P=×0.82×(1-0.8)2=0.0768.

错因分析:根据题意,“该选手恰好回答了4个问题就晋级下一轮”,则该选手必定正确回答了第3题和第4题且错误回答了第2题,第1个问题可能答对,也可能答错. 用捆绑法解题,连续答对的2题必为最后2题,这一组的位置是固定的.错解将“有序”问题视为了“无序”问题,扩大了解题范围.

正解:由题意得,该选手恰好回答了4个问题就晋级下一轮的概率为P=1×(1-0.8)×0.82=0.128.・