定义 4.1.1 · 概率
概率表示一件事发生的可能性有多大。要计算概率,你需要知道一共有多少种可能的选项(也叫结果),以及其中有多少种是符合要求的。
这件事有多大可能发生?数出你想要的结果,除以所有的结果,再沿着树形图的分支相乘。
在本节中,你将能够 数出想要的结果数,再除以所有结果数,求出概率。
玩桌游时你掷两颗骰子,掷出 7 就能赢。这容易吗?掷出 7 比掷出 2 更容易吗?先猜一猜!
两颗骰子的每一种掷法,都是 6 × 6 方格里的一个格子。这 36 个格子都是等可能的。所以概率就是一个分数: 你想要的格子数,除以所有的格子数。
概率表示一件事发生的可能性有多大。要计算概率,你需要知道一共有多少种可能的选项(也叫结果),以及其中有多少种是符合要求的。
当每种结果都是等可能的时候(比如一颗均匀骰子的各个面),这个公式才成立。
掷一颗 6 面骰子,掷出质数的概率是多少?
符合要求的结果有多少种?
掷两颗 6 面骰子。掷出的两个数之和为 2 的概率是多少?
掷两颗 6 面骰子。掷出的两个数之和为 4 的概率是多少?
掷两颗骰子。掷出的两个数之和为 6 的概率是多少?
转动下图中两个转盘上的指针。设数 等于转盘 A 上的数的 10 倍,再加上转盘 B 上的数。 是完全平方数的概率是多少?
在本节中,你将能够 判断要不要考虑顺序,并避开“情况不等可能”这个陷阱。
你从 10 张卡片中抓出两张。先抓到哪一张重要吗?对计数来说可能重要。对概率来说,通常不重要,但这里藏着一个狡猾的陷阱。
计数时你可以考虑顺序,也可以不考虑顺序。只要前后一致:想要的结果和所有的结果,要用同一种方式来数。 注意:如果某些情况能以更多种顺序出现,那么这些情况就不是等可能的。
在概率问题中,要不要为顺序乘上排列数,由你自己决定,因为两种做法得到的概率是一样的。
如果你在做概率题时决定不考虑顺序,一定要确认每种情况的顺序数都相同。在第一道题里,每一对都有 种顺序,所以可以忽略顺序。在第二道题里,那 种情况的顺序数不同,所以这样做就行不通了。
我有编号为 1 到 10 的卡片。我取出 2 张不同的卡片,它们的积是奇数的概率是多少?
两张卡片的积要是奇数,必须满足什么条件?
两个正整数的和是 4。求其中一个整数是 2 的概率。
有哪几种情况?
从 中随机选出两个不同的数,把它们相乘。积是偶数的概率是多少?
一个盒子里有五张卡片,分别标有 1、2、3、4、5。从盒子里随机取出三张卡片,不放回。取出的数中最大的是 4 的概率是多少?
从一副牌中发出两张牌。这副牌有四张红牌,分别标有 、、、,还有四张绿牌,也分别标有 、、、。如果两张牌颜色相同或字母相同,就是一对“赢牌”。抽到赢牌的概率是多少?
从集合 中随机选出两个不同的数,把它们相乘。积为 0 的概率是多少?
在本节中,你将能够 把想要的结果分成几种情况,分别计数,再加起来。
掷三颗骰子,一共有 216 种结果,一个一个列出来实在太多了。怎样才能不手忙脚乱地数出想要的结果呢?
把想要的结果分成互不重叠的情况。分别数出每种情况,再加起来。所有结果的总数通常是最容易求的部分。
当题目要求某个事件的概率时,你常常需要用分类讨论来数出符合要求的结果数。然后再除以结果总数,而结果总数通常很容易求。
把一颗均匀的 6 面骰子掷两次。第一次掷出的数大于第二次掷出的数的概率是多少?
把一个均匀的四面体骰子(四个面分别标有 1、2、3、4)掷三次。掷出的数之和为 7 的概率是多少?答案用最简分数表示。
掷三颗均匀的六面骰子。其中两颗骰子上的数之和等于剩下那颗骰子上的数的概率是多少?
在一个正八边形中,随机选出三个顶点,连成一个三角形。这个三角形至少有一条边也是八边形的边的概率是多少?
掷 7 颗均匀的标准 6 面骰子,朝上一面的数之和为 10 的概率可以写成
其中 是正整数。 是多少?
在本节中,你将能够 把独立事件的概率相乘。
你把一枚硬币抛两次。硬币没有记忆:第一次的结果改变不了第二次。那么两次都是正面的概率是多少?
如果一个事件不会改变另一个事件发生的可能性,这两个事件就是独立的。这时你可以分别求出每个概率,再把它们相乘。 树形图能说明原因:每个分支都按同样的分数再分一次。
当你要求 个独立事件同时发生的概率时(两个事件的结果互不影响),先分别求出每个事件的概率,再把它们相乘。
Sohil 从 1 到 10 中随机选一个数。Sejal 从 1 到 25 中随机选一个数。他们选的两个数的积是奇数的概率是多少?
首先,积为奇数的 2 个数有什么特点?
A 掷一颗标有数字 1、1、2、6、15、30 的骰子,B 掷一颗标有数字 1、2、4、18、28、44 的骰子。两个数的积是 24 的倍数的概率是多少?
一共有多少种结果?
把一枚均匀的硬币抛 3 次。至少出现两次连续正面的概率是多少?
Joe 站在无限大的坐标平面上的点 (0,0) 处。每走一步,他有 的概率向上走, 的概率向右走, 的概率向下走, 的概率向左走。如果他在不超过 8 步内到达点 (3,3) 的概率可以写成 ,那么 的值是多少?
Blazers 队和 Cortzans 队进行 7 场比赛的系列赛。先赢 4 场的队伍赢得系列赛。两队赢下每一场比赛的可能性相同。如果 Cortzans 队赢得系列赛并且输的场数少于 3 场的概率可以写成 ,求 的值。
在下图所示的飞镖靶上,外圆的半径是 6,内圆的半径是 3。三条半径把每个圆都分成三个全等的区域,各区域的分值如图所示。飞镖击中某个区域的概率与这个区域的面积成正比。两支飞镖击中靶子时,得分是被击中区域的分值之和。得分为奇数的概率是多少?
在本节中,你将能够 当第二个事件依赖于第一个事件时,沿着分支相乘。
七名选手赛跑。如果 Chase 得了第 1 名,George 还能得第 1 名吗?不能!知道一个结果,会改变另一个结果的可能性。
当事件相关(不独立)时,用第一个事件的概率,乘以在第一个事件已经发生的条件下第二个事件的概率。 在树形图上就是:沿着一条路径相乘,再把你想要的路径加起来。
当事件是相关的(就像例 4.7 那样),事件 和 都发生的概率,等于 的概率乘以在 已经发生的条件下 发生的概率:
Alex、Betty、Chase、Derek、Emma、Fiona 和 George 参加马拉松比赛。如果他们按随机顺序完赛,Chase 得第 1 名并且 George 得第 6 名的概率是多少?
能不能像第 4.4 节那样,直接把 P(Chase 第 1) 和 P(George 第 6) 相乘?
星期六有 20% 的概率下雨。如果星期六下雨,星期日有 30% 的概率下雨;如果星期六没下雨,星期日只有 10% 的概率下雨。两天都下雨或两天都不下雨的概率是多少?
两天都下雨的概率是多少?
星期六有 40% 的概率下雨,星期日有 30% 的概率下雨。不过,如果星期六下雨,星期日下雨的可能性是星期六不下雨时的两倍。这个周末至少有一天下雨的概率是 ,其中 和 是互质的正整数。求 。
设 是星期六不下雨时星期日下雨的概率。星期六下雨时,星期日下雨的概率是多少?
John 有 9 个红苹果和 3 个绿苹果。他随机挑一个苹果吃掉。然后,有 3 个红苹果烂了,被扔掉。他再从剩下的苹果中随机挑一个吃掉。两次挑到的苹果都是红苹果的概率是 , 的值是多少?
一顶礼帽里有 3 个红色筹码和 2 个绿色筹码。每次随机取出一个筹码,不放回,直到 3 个红色筹码都被取出,或者 2 个绿色筹码都被取出为止。3 个红色筹码都被取出的概率是多少?
Bob 和 Alice 各有一个袋子,每个袋子里都有蓝、绿、橙、红、紫五种颜色的球各一个。Alice 从她的袋子里随机取出一个球,放进 Bob 的袋子。然后 Bob 从他的袋子里随机取出一个球,放进 Alice 的袋子。这样操作之后,两个袋子里的东西完全相同的概率是多少?
海滩上有 50 个人戴着太阳镜,35 个人戴着帽子。有些人既戴太阳镜又戴帽子。如果从戴帽子的人中随机选一个人,这个人也戴着太阳镜的概率是 。如果改成从戴太阳镜的人中随机选一个人,这个人也戴着帽子的概率是多少?
Eric 在搭二十六块叠叠乐积木。对于 ,假设放完 块积木后塔还立着,那么放第 块积木使整座塔倒塌的概率是 。在使塔倒塌的那块积木之前,放好的积木块数的期望值是多少?
在本节中,你将能够 分辨相关事件和独立事件,并会处理这两种情况。
Mark 和 Steve 是死对头,而老师随机安排座位。Steve 会不会坐到 Mark 的那一行或那一列?
问问自己:第一个结果会改变第二个结果的选择吗?这里 Mark 占了一把椅子,所以 Steve 就少了一把椅子可选。 这说明两个座位是相关的。先做第一个选择,再数剩下的情况。
Mark 要从教室里 排列的椅子中选一个座位。他的死对头 Steve 不喜欢 Mark,所以想选一个不和 Mark 同行也不同列的座位。可是让他失望的是,老师随机安排座位。Steve 不和 Mark 坐在同一行或同一列的概率是多少?
让 Mark 坐在任意一把椅子上。Steve 还剩几把椅子?
考虑如图所示的正八面体。八面体的每条棱长都是 1。一只蚂蚁从顶点 A 出发,沿着八面体的棱一共爬了 3 个单位长。每当蚂蚁到达八面体的一个顶点时,它会从除了刚刚爬过来的那条棱以外的棱中,随机选一条接着爬。图中画出了蚂蚁可能走的一条路径。蚂蚁最后离出发点 A 的距离大于 1 的概率是多少?答案用最简分数表示。
在本节中,你将能够 在竞赛题中综合运用本章的所有概率技巧。
是时候把所有方法混在一起用了!这些题会用到计数、分类讨论、有序对和树形图。每道题都有三条提示,卡住时可以看看。
想在一页里看到本章的所有题目?打开习题集。
Jamal 的抽屉里有 6 只绿袜子、18 只紫袜子和 12 只橙袜子。他又放进了一些紫袜子,之后发现:从抽屉里随机取出一只袜子,是紫袜子的概率变成了 60%。Jamal 放进了多少只紫袜子?
从 的正因数中随机选一个。这个因数是质数的概率是多少?答案用最简分数表示。