概率中易混淆的几个问题

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  在概率课堂的学习中以及课外的练习中,发现学生们都能很好的理解并完成相应的习题,但是一旦考试,学生们则容易简单问题复杂化或复杂问题简单化,总之,得分率不高,有的即使得满分了,但花的时间较多,效率不高.究其原因,是区分不清楚概率中易混淆的一些问题与不善于化归.下面我例谈概率中几个易混淆的问题,希望对高中同学学习概率有所帮助.
  一、 “等可能”与“非等可能”
  例1掷一对不同颜色的均匀的骰子2次,计算点数和大于7的概率.
  错解:记点数和为x,则x的可能取值为2、3、4,…,12,共11个结果,因为基本事件N=11,“x>7”有8、9、10、11、12共5个,即n(A)=5,依据概率计算公式可得P(x>7)=511.
  错解原因:误认为点数和的每个值出现的可能性相等.
  事实上,掷一对不同颜色的均匀的骰子2次,依据分步计数原理可知基本事件N=6×6=36,其具体各事件可用枚举法列表如下:第一次
  点数和
  第二次123456123456723456783456789456789105678910116789101112其中P(x=2)=136,P(x=3)=236,显然P(x=2)≠P(x=3)
  n(x≥7)=15,P(x>7)=n(x>7)N=1536=512.
  二、 “互斥”与“对立”
  例2从装有5只红球、5只白球的袋中任意取出3只球,有事件:
  ①“取出2只红球和1只白球”与“取出一只红球和2只白球”;
  ② “取出2只红球和1只白球”与“取出3只红球”;
  ③ “取出3只红球”与“取出3只球中至少有1只白球”;
  ④ “取出3只红球”与“取出3只白球”.
  其中是对立事件的有()
  A.①②B.②③
  C.①④D.③
  此题许多同学易错选C.错选的原因是对“互斥”与“对立”两概率混淆理解不清.“互斥”是指两事件不可能同时发生,“对立”是指两事件必有一个会发生的互斥事件,它是互斥事件是特殊情况.“对立”事件是“互斥”事件,但“互斥”事件不一定是对立事件.理解“互斥”事件,“对立”事件可借助于集合的关系来理解,以本题为例:从装5只红球、5只白球的袋中任意取出3只球,所有可能的事件有:
  A={3只均为红球}
  B={2只红球,1只白球}
  C={1只红球,2只白球}
  D={3只均为白球}
  全集:U={A,B,C,D}全集U中,A、B、C、D之间是彼此“互斥”的,而对A而言,CuA={B,C,D},表示事件“取出3只球至少有1只白球”,A与CuA是“对立”的,故本题正确答案是D.
  三、 “互拆”与“独立”
  例3甲、乙两人投篮,甲投篮命中率为0.8,乙投篮命中率为0.6.每人各投篮3次,则两人恰好都命中2次的概率是多少?
  错解:设“甲投篮恰好命中2次”为事件A,“乙投篮恰好命中2次”为事件B,则所求事件为A+B.
  P(A+B)=P(A)+P(B)=C230.82(1-0.8)+C230.62(1-0.6)=0.816
  错解原因:两人恰好命中2次是指事件A与事件B同时发生,而事件A与事件B是相互独立事件,本题错把相互独立事件当成了互斥事件.
  正解:P(AB)=P(A)P(B)=C230.82(1-0.8)×C230.62(1-0.6)=0.166
  四、 “条件概率”与“非条件概率”
  例4(1) 一次口试中,学生要从10道题中随机抽出3道题回答,答对其中两道题就获得及格.某学生会答10道题中的8道题,求这位学生口试及格的概率.
  (2) 某学生在一次口试中,共有10道题选择,已知该生会答其中的6题,从中随机抽5题供考生回答,答对3题及格,求该生在第一题不会答的情况下及格的概率.
  这两道题在内容上很相近,容易让学生误认为是同一题型.实质上,第(1)题是“非条件概率”,其解法可按古典概型计算公式计算:P=c28c12+c38c310=1415;第(2)题是“条件概率”——在第一题不会答的情况下及格的概率,其解法可依据条件概率的计算公式P(B/A)=P(AB)P(A)计算,详解如下:
  记事件A={从10题中依次抽5题,第一题不会答},
  事件B={从10题中依次抽5题,有3题或4题会答},
  P(A)=C14A49A510P(AB)=C14(C36C13+C46C03)A44A510
  P(B/A)=P(AB)P(A)=2542
  五、 “超几何分布”与“二项分布”
  例5(1) 在10件产品中,有4件次品,现从中任取4件,用x表示取得的次品数,试写出x的分布列.
  (2) 在10件产品中,有4件次品,现从中有放回地取4次,每次取一个,用x表示取得的次品数,试写出x的分布列.
  这也是两道容易混淆的概率题,第(1)题随机变量x服从参数N=10,M=4,n=4的几何分布,其概率计算公式为P(x=k)=Ck4C4-k6C410(k=0,1,2,3,4).第(2)题取球4次,有放回地取,每次取球是次品的概率均为
  
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