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高考数学复习:数学思想在计数与概率中的应用

2008-10-03 
北师大天津附中 潘长虹   计数与概率问题在近几年的高考中都加大了考查的力度,每年都以解答 ...
北师大天津附中 潘长虹

  计数与概率问题在近几年的高考中都加大了考查的力度,每年都以解答题的形式出现。在复习过程中,由于知识抽象性强,学习中要注重基础知识和基本方法,不可过深,过难。复习时可从最基本的公式,定理,题型入手,恰当选取典型例题,构建思维模式,造成思维依托和思维的合理定势。

  另外,要加强数学思想方法的训练,这部分所涉及的数学思想主要有:分类讨论思想、等价转化思想、整体思想、数形结合思想,在概率和概率与统计中又体现了概率思想、统计思想、数学建模的思想等。在复习中应有意识用数学思想方法指导解题,不可就题论题,将问题孤立,片面强调单一知识和题型。

  能力方面主要考查:运算能力、逻辑思维能力、抽象思维能力、分析问题和解决实际问题的能力。在高考中本部分以考查实际问题为主,解决它不能机械地套用模式,而要认真分析,抽象出其中的数量关系,转化为数学问题,再利用有关的数学知识加以解决。

  例1. 一次掷两颗骰子,求点数和恰为8这一事件a的概率。

  分析:这实际上是一个等可能事件的概率。掷两个骰子出现的基本结果如下表:

高考数学复习:数学思想在计数与概率中的应用

  解:表中基本结果36个,而点数为8的有5个,故:p(a)=-

  评述:本题可归结为掷骰子问题,通过对掷骰子情况的研究得出各种概率数学模型,体现了数学建模的思想:

  (1)、投掷一颗均匀的骰子,研究出现各种点的情况,这是等可能事件的概率,各点出现的概率为1/6。

  (2)、同时投掷两颗均匀的骰子,研究出现各种点的情况,可列一表格或用坐标系表示。

  (3)、同时投掷n颗均匀的骰子,研究出现各种点的情况,可看作n次独立事件的概率。

  例2.同时掷四枚均匀硬币,求:

  (1)恰有两枚正面朝上的概率;

  (2)至少有两枚正面朝上的概率。

  分析:因同时抛掷四枚硬币,可认为四次独立重复试验。

  解: (1)问中可看作“4次重复试验中,恰有2次发生”的概率:

  ∴p4(2)=c42(-)2·(1--)2=-=-

  (2)问中,可考虑对立事件“至多有一枚正面朝上”

  故p=1-p4(0)-p4(1)=1-c40(-)0(1--)4-c41(-)1(1--)3=-

  评述:研究各种掷硬币的情况,抽象出其数学本质,再利用概率知识解决,这就是数学建模的过程。这一问题可推广到n枚均匀硬币同时投掷的情况。

  例3:甲、乙、丙3人各进行1次射击,如果甲、乙2人击中目标的概率0.8,丙击中目标的概率是0.6,计算:

  (1)恰有2人击中目标的概率;

  (2)恰有1人击中目标的概率。

  分析:甲、乙、丙3人各射击一次,击中目标分别为事件a、b、c,a、b、c为相互独立事件,恰有2人击a·b·c a·b·c a·b·c中,有3类情形:分别发生,而3种事件又互斥。

  解:(1)p(a·b·c) p(a·b·c) p(a·b·c)

  =p(a)·p(b)·p(c) p(a)·p(b)·p(c)+p(a)·p(b)·p(c)

  =0.8×0.8×0.4+0.8×0.2×0.6+0.2×0.8×0.6

  =0.448

  同理:(2)解法亦同(1)即p(a·b·c) p(a·b·c) p(a·b·c)=0.152

  评述:分类思想:当对问题的整体研究有困难时,转而研究其各个局部,通过对各个局部的研究,完成对整体的研究。概率中等可能事件基本事件的结果数、互斥事件有一个发生的概率经常涉及分类的问题。此题的关键是理解甲、乙、丙三人独立,所求两种事件中的各3种事件又互斥,利用分类的思想去解决,注意分类要全面,不重不漏。

  例4:甲、乙二人参加普法知识竞赛,共有10个不同的题目,其中选择题6个,判断题4个,甲、乙二人依次各抽一题

  (ⅰ)甲抽到选择题,乙抽到判断题的概率为多少?

  (ⅱ)甲乙二人中至少有一个抽到选择题的概率是多少?

  分析:此题考查等可能事件的概率,以及分析解决应用问题的能力,解等可能事件的概率的步骤是:

  (1)“一次试验”可能的结果数n是多少?

  (2)“事件a”的结果数m是多少?

  (3)“事件a”的概率f(a)=-是什么?

  解:(ⅰ)“甲乙二人依次从10个题目中各抽一题”的基本事件数为:c101c91

  而“甲抽到选择题,乙抽到判断题”这个事件所含的基本数为:c61c41

  ∴ “甲抽到选择题,乙抽到判断

  题”的概率为:p=-=-

  (ⅱ)因甲乙二人都没有抽到选择题的概率为:-

  ∴甲乙二人中至少有一人抽到选择题的概率为:1--=1--=-

  评述:变抽象为具体,熟练掌握数学模型(即古典概型),抓好“操作”,面对问题,具体排一排,选一选。

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