在概率计算中容易忽略的“等可能”

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  摘 要:在中学的概率计算中,主要涉及古典概率模型和几何概率模型,而这两类概率模型,都属于等可能概型,都要求所有基本事件发生的可能性是相等的,而我们在解决这类问题时经常忽略这个“等可能性”,给解题带来不必要的错误.
  关键词:古典概型;几何概型;等可能性
  我们首先来看这样一个题目:
  某人衣袋中装有甲、乙两盒火柴,每盒中各装有10根火柴,此人每次随机取出一盒,并使用其中一根火柴,求他某次取出甲盒火柴发现只余最后一根,而此时乙盒火柴恰余三根的概率.
  有人作出了这样的解答:
  此解答正确吗?解答中运用了古典概率模型公式,那让我们先来看一下古典概率的定义,见湘教版高中数学教材必修五第121页:设试验的全集Ω有n个元素,且每个元素发生的可能性相同. 当Ω的事件A包含了m个元素时,称P(A)=为事件A发生的概率,简称为A的概率”. 粗略看一下,上面的解答正是在计算m和n,然后由得出最后的结果. 但是,此解答忽略了定义中一个重要的前提条件:“且每个元素发生的可能性相同”,我们来考察一下,这20根火柴的C种排法是等可能的吗?题目中强调了取两盒火柴的随机性,但是当其中一盒火柴用完之后,接下来就每次都只能使用另一盒火柴,此时的随机性就失去了意义,所以这C种排法并不是等可能的,所以上面的解答是错误的.
  在运用古典概率模型求概率时,许多同学容易忽略“等可能性”这一前提条件,比如在求解“连续抛一枚质地均匀的硬币两次,出现正反不同的概率”时,有人就认为连续抛一枚质地均匀的硬币两次,会出现“同正”、“同反”、“正反不同”三个不同结果,得出概率是的这一错误结论. 出错的原因也是因为忽略了“等可能性”这一前提条件.
  这两种解法哪个正确哪个错误呢?
  实际上这两种解法依据的“等可能性”是不同的,第一种解法认为选择每条路径的可能性是相等的,而第二种解法认为每次选择向“上”还是向“右”是等可能的,而题目中并没有明确说明哪种情况是等可能的,所以这两种解法无法分出对错,因为题目本身欠缺条件.
  以上两种解法中,解法2是正确的,解法1直接考察的是圆弧上点的横坐标,题目中强调的是在圆弧上随机的取点,这并不能保证其横坐标的随机性,所以失去了“等可能性”这一大前提,这一解法是错误的.
  在概率计算中,我们会大量的遇见古典概型和几何概型,在计算过程中,我们要特别关注“等可能性”这一大前提,避免出现不必要的错误.
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