建立概率模型

前言

在解决古典概型问题时,确定的基本事件个个数越少,模型越精炼,则解题过程越简单。以下举例说明:

一、模型案例

教材原题



二、典例剖析:

例1【同类题见北师大必修3概率(P_{136})例2】

某人有4把钥匙,其中只有2把能打开门,现随机地取1把钥匙试着开门,不能开门,就把钥匙放在旁边,他第二次才能打开门的概率是_______.

分析:4把钥匙分别标记为(K_1,K_2,N_1,N_2)

[法1]:此人依次取4把钥匙做排列共有以下情形:((N_1,K_1,K_2,N_2))((N_1,K_1,N_2,K_2))((N_1,K_2,K_1,N_2))((N_1,K_2,N_2,K_1))((N_1,N_2,K_1,K_2))((N_1,N_2,K_2,K_1))((N_2,K_1,K_2,N_1))((N_2,K_1,N_1,K_2))((N_2,K_2,K_1,N_1))((N_2,K_2,N_1,K_1))((N_2,N_1,K_1,K_2))((N_2,N_1,K_2,K_1)),以及(K_1)开头的6个和(K_2)开头的6个,共计24种,其中第二次才能打开门的情形只在列举出来的12种里面,占有8种,故所求概率为(P=cfrac{8}{24}=cfrac{1}{3}).

[法2]:如果只关注前两次取出钥匙,则共有12次:((N_1,K_1))((N_1,K_2))((N_1,N_2))((N_2,K_1))((N_2,K_2))((N_2,N_1))((K_1,N_1))((K_1,N_2))((K_1,K_2))((K_2,N_1))((K_2,N_2))((K_2,K_1)),其中第二次才能打开门的情形有4种,故所求概率为(P=cfrac{4}{12}=cfrac{1}{3}).

[法3]:如果不关注钥匙的次序,只关注能否打开,则相当于从(K、K、N、N)四把钥匙中取,共有以下6种情形,((N,K,K,N))((N,K,N,K))((N,N,K,K))((K,K,N,N))((K,N,K,N))((K,K,N,K)),其中第二次才能打开门的情形有2种,故所求概率为(P=cfrac{2}{6}=cfrac{1}{3}).

[法4]:第一次取出的钥匙没有打开门,如果只考虑第二次取出钥匙的情形,则第二次只能取到剩余3把钥匙里的任何一把,其中能打开门的钥匙有2种,【未完,待思考】

反思:本题目怎么看着都应该能用条件概率解决呀?不能,(P(B|A)=cfrac{P(AB)}{P(A)}=cfrac{n(AB)}{n(A)}),意思是要做成(A)发生的条件下(B)发生的概率,必修满足事件(A)的所有结果包含事件(B)的所有结果。不是简单的题目中有“在······条件下”就是条件概率。

小结:基本事件的选取角度不一样,则实验中的基本事件数目就不一样,大家应该能看到,解决的难度也是不一样的。

例2【2017长沙二模】一个不透明的袋子装又4个完全相同的小球,球上分别标有数字0、1、2、2,现甲从中摸出1个球记下球上的数字后放回,乙再从中摸出1个球,若谁摸出的球上的数字大则获胜(若数字相同则为平局),则在甲获胜的条件下,乙摸出的球上的数字为1的概率为【】

$A.cfrac{5}{16}$ $B.cfrac{9}{16}$ $C.cfrac{1}{5}$ $D.cfrac{2}{5}$

法1分析:使用古典概型求解,由于甲获胜的所有情形为((2,1))((2,1))((2,0))((2,0))((1,0)),共有5种,

其中在甲获胜的条件下,乙摸出的球上的数字为1的情形为((2,1))((2,1)),有2种,

令“在甲获胜的条件下,乙摸出的球上的数字为1”为事件(A),则(P(A)=cfrac{2}{5}),故选(D)

法2分析:使用条件概率求解,令“甲获胜”为事件(A),“乙摸出的球上的数字为1”为事件(B),则所求为(P(B|A))

由于甲、乙都从4个球中分别取出1个球,故所有情形有(4 imes 4=16)种,则甲获胜的情形有((2,1))((2,1))((2,0))((2,0))((1,0)),共有5种,故(P(A)=cfrac{5}{16})

而事件(AB)即“甲获胜且乙摸出的球上的数字为1”的情形有((2,1))((2,1)),有2种,即(P(AB)=cfrac{2}{16})

由条件概率的计算公式可得,(P(B|A)=cfrac{P(AB)}{P(A)}=cfrac{frac{2}{16}}{frac{5}{16}}=cfrac{2}{5})

解后反思:①古典概型求解改题目,其实就是压缩了样本空间;②能用条件概率求解的题目是否都可以用古典概型;

原文地址:https://www.cnblogs.com/wanghai0666/p/10537142.html