文 張 鋒(特級(jí)教師)
數(shù)學(xué)之所以有生命力,就在于它有趣;數(shù)學(xué)之所以有趣,就在于它對(duì)思維的啟迪。概率統(tǒng)計(jì)中的問(wèn)題同樣也是如此。下面我們一起來(lái)看兩個(gè)典型的數(shù)學(xué)思想在概率題中的應(yīng)用。
方程思想,就是利用問(wèn)題中已知量與未知量之間的等量關(guān)系列出方程,從而得以解決問(wèn)題的一種思想方法。與概率有關(guān)的計(jì)算問(wèn)題,有時(shí)可以通過(guò)設(shè)未知數(shù),根據(jù)概率的定義列出方程來(lái)解決。
例1在一個(gè)不透明的袋子中裝有2個(gè)黃球,3個(gè)黑球和5個(gè)紅球,它們除顏色外其他都相同?,F(xiàn)再將若干個(gè)紅球放入袋中,與原來(lái)的10個(gè)球混合在一起,從袋中隨機(jī)摸出一個(gè)是紅球的概率為-請(qǐng)求出后來(lái)放入袋中的紅球的個(gè)數(shù)。
【分析】原來(lái)口袋中有10個(gè)球,其中紅球5個(gè),設(shè)再往口袋中放入x個(gè)紅球,則現(xiàn)在紅球數(shù)為(x+5)個(gè),球的總數(shù)為(x+10)個(gè)。根據(jù)概率的意義,紅球個(gè)數(shù)與球總個(gè)數(shù)的比值等于摸到紅球的概率列出方程,解方程便可求出后來(lái)放入口袋中的紅球個(gè)數(shù)。
解:設(shè)放入x個(gè)紅球,由題意得,解得x=5。經(jīng)檢驗(yàn),x=5是原方程的根,且符合題意。
【小結(jié)】本題通過(guò)設(shè)紅球的個(gè)數(shù),根據(jù)等可能性概率的計(jì)算公式列出方程,體現(xiàn)了方程思想在解決概率問(wèn)題中的應(yīng)用。
所謂數(shù)形結(jié)合思想,就是在研究過(guò)程中,把“數(shù)”和“形”結(jié)合起來(lái),使隱蔽的問(wèn)題“明顯”化,抽象的問(wèn)題“直觀”化,復(fù)雜的問(wèn)題“簡(jiǎn)單”化的一種解題思路。同學(xué)們?cè)谟龅接嘘P(guān)圖形的概率計(jì)算時(shí),應(yīng)注意運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,對(duì)于涉及兩步或兩步以上的隨機(jī)事件的概率問(wèn)題,可以畫樹(shù)狀圖(或列表)進(jìn)行求解。
例2如圖1,四邊形ABCD是菱形,E、F、G、H分別是各邊中點(diǎn),隨機(jī)向菱形ABCD內(nèi)擲一粒米,則米粒落到陰影區(qū)域內(nèi)的概率是________。
圖1
【分析】∵四邊形ABCD是菱形,E、F、G、H分別是各邊中點(diǎn),易證得四邊形EFGH是矩形,且∴四邊形EFGH的面積為。
答案:。
【小結(jié)】解決本題的關(guān)鍵是先證得順次連接菱形各邊中點(diǎn)得到的四邊形是矩形,再借助三角形中位線找到矩形的邊長(zhǎng)與菱形對(duì)角線的關(guān)系,進(jìn)而找到矩形面積與菱形面積的關(guān)系,最后計(jì)算面積比求得概率。
小試牛刀
1.在一個(gè)不透明的袋子中裝有僅顏色不同的10個(gè)小球,其中紅球4個(gè),黑球6個(gè)。
(1)先從袋子中取出m(m>1)個(gè)紅球,再?gòu)拇又须S機(jī)摸出1個(gè)球,將“摸出黑球”記為事件A。請(qǐng)完成下列表格:
事件A m的值必然事件 隨機(jī)事件
(2)先從袋子中取出m個(gè)紅球,再放入m個(gè)同樣的黑球并搖勻,若隨機(jī)摸出1個(gè)球是黑球的概率等于,求m的值。
2.如圖2,平行四邊形ABCD的對(duì)角線AC、BD交于點(diǎn)O,EF、GH過(guò)點(diǎn)O,且點(diǎn)E、H在邊AB上,點(diǎn)G、F在邊CD上,向平行四邊形ABCD內(nèi)部投擲飛鏢(每次都落在內(nèi)部,且落在內(nèi)部的任何一處的機(jī)會(huì)均等)。則飛鏢恰好落在陰影區(qū)域的概率為_(kāi)_______。
答案:1.(1)4,2或3;(2)2。。
圖2