中四 · Statistics and Probability

组合事件的概率

组合事件的概率计算两件事发生的可能性,以及一件是否影响另一件。

什么是组合事件的概率?

本章在基础概率之上,处理两个或更多事件的组合。你要学会独立与相关事件、互斥与非互斥事件之间的区别,以及如何用树形图与所给的概率公式把它们组合起来。

内容标准(DSKP)

DSKP KSSM 为本章设定了以下内容标准:

核心概念

独立与相关

独立事件里,一个结果不改变下一个;相关事件里(如不放回抽取)则会改变。

树形图

树把每条路径及其概率铺开。沿分支相乘,跨分支相加。

互斥与否

互斥事件不能同时发生,故 P(A 或 B) = P(A) + P(B);否则要减去重叠部分。

本章如何考

试卷二偏爱树形图:画出来、标上概率,再为复合事件组合。真实情境,弹珠、天气、次品,贯穿其中。

分数既奖励清晰画出的树,也奖励最终的数字。

本章在考试中提供的公式

Probability of an event
P(A) = n(A) / n(S)
考试提供
Complement of an event
P(A') = 1 − P(A)
考试提供

要避开的常见错误

  • 该沿分支相乘时却相加
  • 相关事件第二次抽取时没有减小概率
  • 非互斥事件忘了减去重叠部分

要牢记的两条定律:乘法定律与加法定律

本章一切都建立在两条规则上。乘法定律处理“A 和 B 同时发生”:对独立事件 P(A 和 B) = P(A) × P(B),在树状图的任一条路径上,把各分支的概率相乘。

加法定律处理“A 或 B 发生”:P(A 或 B) = P(A) + P(B) − P(A 和 B)。最后那个减法去掉了否则会被算两次的重叠部分;当事件互斥时两者不能同时发生,重叠为零,规则就简化成 P(A) + P(B)。

判断该用哪条定律,其实就是看题目用“和”还是“或”来连接事件。

“至少一个”的捷径

当题目问“至少一个”成功的概率,至少一个红球、至少一次正面、至少一件次品,把每种成功情形都列出来又慢又易错。有一条几乎总能取胜的捷径:“至少一个”正是“一个都没有”的相反,所以 P(至少一个) = 1 − P(一个都没有)。

你只需算出零个成功的那一个概率,再用 1 去减。对于不放回抽两次,“至少一个蓝”就变成 1 − P(两个都不是蓝) = 1 − P(两个都是红)。

一次简短的计算取代了三次。一看到“至少”两字,先想补集。

同一棵树,不同的问题:选择要组合什么

一棵树状图可以回答一道题的好几个小题,关键技巧是为每个小题挑出正确的路径。先把树画完整,在每条分支上写好概率,并检查从每一点分出的各分支加起来等于 1。

然后针对每个小题问两个问题:哪些末端结果算成功,它们是怎么到达的?沿每条成功路径相乘得到该路径的概率,再把所有成功路径的概率相加。

“两个颜色相同”就是把全红路径和全蓝路径相加;“颜色不同”就是把先红后蓝和先蓝后红两条路径相加。把树画一次、仔细选路径,好过每个小题都从头来过。

一道考试式例题

一道不放回抽取的题,正是奖励清晰树状图的那类题。

  1. 共有 5 + 3 = 8 颗弹珠。由于第一颗不放回,第二次只从 7 颗中抽,所以分母从 8 降到 7。
  2. (a)两颗都红:P(红后红) = 5/8 × 4/7 = 20/56 = 5/14。
  3. (b)颜色不同有两条路径。P(红后蓝) = 5/8 × 3/7 = 15/56,P(蓝后红) = 3/8 × 5/7 = 15/56。相加:15/56 + 15/56 = 30/56 = 15/28。
  4. (c)用补集。“至少一颗蓝”是“没有蓝”的相反,也就是两颗都红。P(至少一颗蓝) = 1 − P(两颗都红) = 1 − 5/14 = 9/14。

如何复习本章

常见问题

本章如何考

SPM 数学通过 数学试卷一(客观题) 与 数学试卷二(主观题) 考查本章,依据上述 DSKP 内容标准。试卷二为步骤给分,因此写出每一步很重要。

要避开的常见错误

该沿分支相乘时却相加; 相关事件第二次抽取时没有减小概率; 非互斥事件忘了减去重叠部分.

本章在考试中提供的公式

是的,Probability of an event、Complement of an event 出现在考试提供的公式表上。本章其余内容需自行掌握。

怎么判断该用加法还是乘法?

当你沿树的一条路径走、用“和”连接各阶段时用乘法,这个发生然后那个发生。当你把各自算作成功、用“或”连接的几条独立路径合起来时用加法。

快速检验:相乘会让概率变小,符合“两者都发生”;相加会让它变大,符合“任一个”。

怎么分辨是放回还是不放回?

仔细读题。如果在下一次抽取前把物件“放回”或“归还”,那就是放回:总数不变,事件相互独立。

如果“不放回”,或者一次同时取两件,那就是不放回:第二个分母减一,事件相互依赖。

处理“至少一个”最快的方法是什么?

用补集。“至少一个”是“一个都没有”的相反,所以先算出完全没有那样东西的概率,再用 1 去减。

这样把好几种情形的长求和变成一次简短计算,而且更不容易漏掉某一种情形。

资料来源:DSKP KSSM Mathematics Form 4 and 5 (Versi English)· SPM: Format Pentaksiran mulai 2021, Matematik (1449)

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