师:同学们大家好,今天由我带领大家一起学习初中数学人教版九年级上册第25章第二节“用列举法求概率”的第一课时。首先,请看三个问题:一、抛掷一枚质地均匀的硬币,正面向上的概率是多少?二、抛掷一枚质地均匀的普通正方体骰子,出现偶数的概率是多少?三、抛掷一枚图钉,钉尖着地的概率又是多少呢?这些问题都涉及概率,让我们回顾一下上节课所学概率的主要内容。
一般来说,对于一个随机事件A,我们把刻画其发生可能性大小的数值,称为随机事件A发生的概率,记作P(A)。在一次试验中,如果有n种可能的结果,且每种结果发生的可能性都相等,事件A包含其中的m种结果,那么事件A发生的概率P(A) = m/n 。请注意,这里概率公式使用的前提条件是:一次试验中可能的结果为有限个,且每种结果发生的可能性都相等。那么同学们想一想,前面的问题能用概率公式求得结果吗?
师:好,同学们有答案了吗?问题一中,抛掷一枚质地均匀的硬币,共有两种等可能结果,即正面向上或反面向上,正面向上占其中一种结果,所以正面向上的概率等于1/2。问题二中,抛掷一枚质地均匀的普通正方体骰子,共有6种等可能结果,即出现1、2、3、4、5或6。出现偶数2、4、6,占其中3种结果,所以出现偶数的概率等于3/6,即1/2。而问题三中,抛掷一枚图钉,虽然可能结果有两种,钉尖着地和钉尖不着地,但由于图钉质量分布不均匀,所以这两种结果可能性并不相等,钉尖着地的概率不能用概率公式求。对比可以发现,前两个问题中的随机事件都满足两个条件:一、试验的可能结果数是有限的;二、每种结果的可能性是相等的。只有满足这两个条件的随机事件,才能利用概率公式求得结果。下面让我们一起探究如何用概率公式求随机事件的概率。
例一:同时抛掷两枚质地均匀的硬币,求下列事件的概率。
两枚硬币全部正面向上。
两枚硬币全部反面向上。
一枚硬币正面向上,一枚硬币反面向上。
师:分析一下,由一枚硬币变成两枚,不变的是每枚硬币的结果,变的是要素的个数。解这道题,我们直接列举抛掷两枚硬币可能产生的所有结果,它们是正正、正反、反正、反反。所有的可能结果共有4种,且这四种结果出现的可能性相等。
第一小题,满足两枚硬币全部正面向上,记为事件A,其结果只有一种,即正正,所以P(A) = 1/4。
第二小题,满足两枚硬币全部反面向上,记为事件B,其结果只有一种,即反反,所以P(B) = 1/4。
第三小题,满足一枚硬币正面向上,一枚硬币反面向上,记为事件C,其结果有两种,即正反、反正,所以P(C) = 2/4 = 1/2。
做到这里,有同学心里可能会这样想:抛掷两枚硬币有三种可能结果,分别是正正、反反、一正一反。这么想对吗?不对。问题出在哪里呢?原来这三种结果并非等可能出现。课后同学们可以通过大量重复抛掷两枚硬币的试验就能发现,一正一反的结果数大约等于正正或反反的二倍。因此,一正一反应该包括正反和反正两种情形。
刚才例一采用了直接列举法得到抛硬币的所有等可能结果。事实上,对于两步试验,也就是含有两个要素或者可分两步完成的试验,常采用列表法,可以清晰有效地列举所有等可能结果。比如解决例一,我们可以这样设计表格:第一枚有正、反两种等可能,第二枚也是正、反两种等可能,两者共组合成正正、反正、正反、反反四种等可能结果。这与上述直接列举法是一致的。显然列表列举法不会重复,也不会遗漏,简单明了,操作方便,尤其适用于两步试验。
现在请同学们想一想,将例一中的试验变为先后两次抛掷一枚质地均匀的硬币,试验的所有可能结果和所求概率会有变化吗?
师:用列表法可以发现,只需将上述表格中第一枚换成第一次,第二枚换成第二次,其余都不变。由此可见,所有可能结果和所求概率无变化。接下来,请同学们做一个练习:同时抛掷两枚质地均匀的普通正方体骰子,计算下列事件的概率。
两枚骰子的点数相同。
两枚骰子点数的和为9。
至少有一枚骰子的点数为奇数。
师:分析为了列举结果不重不漏,可采用列表法,请同学们列表试一试吧。
师:好,同学们,你是这样列表的吗?解:两枚骰子分别记作第一枚和第二枚,列表如下:第一枚有1、2、3、4、5、6六种等可能,第二枚也是1、2、3、4、5、6六种等可能。试验的可能结果共有36种,且每种结果出现的可能性都相等。
第一小题,两枚骰子点数相同,记为事件A,结果有6种,所以P(A) = 6/36 = 1/6。
