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高中数学必修三古典概型的几种解题技巧

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  摘 要:古典概型也叫传统概率、其定义是由法国数学家拉普拉斯(Laplace)提出的。如果一个随机试验所包含的单位事件是有限的,且每个单位事件发生的可能性均相等,则这个随机试验叫做拉普拉斯试验,这种条件下的概率模型就叫古典概型。在这个模型下,随机实验所有可能的结果是有限的,并且每个基本结果发生的概率是相同的。根据高中数学必修三古典概型的几种解题技巧,对概率论解题方法进行了探究,并希望进一步促进高中数学教学研究事业的发展。
  关键词:高中数学;古典概型;穷举法;归纳法;实验法
  在高中数学必修三古典概型的解题教学过程中,我们利用“穷举法”“归纳法”,有效提升了学生的概率解题效率;并通过“实验法”,使学生有效印证了“实验次数越多,实验结果就越接近计算出的概率”的数学思想。以下结合具体教学情况,分别进行介绍。
  一、运用“穷举法”解答简单的古典概型题目
  “穷举法”是穷举概率解题可能出现的各种情况,对于简单的“古典概型”题目,由于基本事件的发生数目是有限的,每个基本事件的出现概率都相等,所以“穷举法”更加适合解决简单的“古典概型”问题。
  如例题:“将一枚质地均匀的硬币投掷三次,计算出现三次投掷都为正面情况的概率。”
  我在这道例题的解答过程中,首先为学生介绍了“一枚质地均匀的硬币”投掷一次出现正反面的概率均为 ,由于本题的基本事件数目较少,所以可以采用“穷举法”进行解答。之后我引导学生,利用草稿纸穷举本题中的各种基本事件,使学生通过“穷举法”有效解答了问题。
  如学生刘某,将本题中投掷一次硬币出现正面的情况计做“1”,将投掷一次硬币出现反面的情况计做“0”,穷举出了:“1;1;1”“1;1;0”“1;0;1”“1;0;0”“0;1;1”“0;1;0”“0;0;1”“0;0;0”共八种可能出现的情况。因此可以得出,本题中出现三次投掷都为正面情况的概率为 。
  二、运用“归纳法”解答复杂的古典概型题目
  “归纳法”在解决“古典概型”问题过程中有着重要的应用意义,可以基于对样本空间内基本事件出现概率的归纳,从而有效解答较为复杂的“古典概型”问题。
  如例题:“在一副没有大小王的扑克牌中,计算连续抽三次牌,抽到三张‘A’的概率。”
  由于本题的样本空间较大,学生很难用“穷举法”进行解答,我就引导学生利用“归纳法”计算本题的概率。首先我为学生表明,“没有大小王的扑克牌”为四种花色的“A、2、3、4、5、6、7、8、9、10、J、Q、K”牌各四张,总共有52张。要求学生归纳每次抽到“A”的概率并进行总结,从而完成本题的“归纳法”解题。
  如学生王某的“归纳法”解题策略为:“第一次抽牌,样本空间为52张扑克牌,其中有四张‘A’,因此第一次抽到‘A’的概率为 。如第一次抽牌抽到了‘A’,则样本空间为51张扑克牌,其中有三张‘A’,因此第二次再抽到‘A’的概率为 。如前两次抽牌均抽到了‘A’,则样本空间为50张扑克牌,其中有两张‘A’,因此第三次再抽到‘A’的概率为 。根据以上归纳,在一副没有大小王的扑克牌中,连续抽三次牌,抽到三张‘A’的概率为 × × = 。”
  三、利用“实验法”检验古典概型题目
  在“古典概型”的理论中,每一个基本事件的发生概率都相等,而对于样本空间不变的情况,开展实验次数越多,个体基本事件的发生概率就越接近。我们对于学生在“古典概型”的解题教学培养过程中,还有效地利用“实验法”,让学生通过个体与集体的“古典概型”实验,认识到“古典概型”中“开展实验次数越多,个体基本事件的发生概率就越接近”的特点,使学生对“古典概型”产生更加深刻的认识。
  例如我们为学生出具了一道简单的“古典概率”例题:“投掷骰子一次,计算出现1点的概率。”虽然我们都知道这道题的答案为“ ”,但是我们组织学生利用“实验法”,以每6人为一组,每人投掷骰子12次,通过组内对比总结本组学生投掷骰子出现1点的概率,得出本组的总体数据;之后再利用各小组数据进行组间汇总计算,从而使学生通过“概率实验”理解了“对于样本空间不变的情况,开展实验次数越多,个体基本事件的发生概率就越接近”的“古典概型”特征。
  总而言之,概率论是一门深奥的数学分支学科,高中数学必修三的古典概型是引导学生走进概率论大门的基石。我们在古典概型的解题教学过程中,引导学生运用“穷举法”解答简单的古典概型题目、运用“归纳法”解答复杂的古典概型题目,并结合古典概型实验来检验已经完成的古典概型题目,从而使学生的概率解题能力得到了有效的发展。
  参考文献:
  [1]王莲莲.厘清几何概型中的基本题型[J].中学数学教学参考,2018(3X):42-43.
  [2]王涤非.例谈概率教学中易被忽视的几个具有共性的问题[J].理科考试研究(高中版),2018(7):26-28.
  編辑 杜元元
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