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如何判断、对付古典概型题目?穷举法入门,排列组合可高效

如果碰上了一个貌似古典概型的题目,如何对付它呢?

我们先说容易理解的入门方法,然后再看看还有哪些速度较快的方法可用,最后再讨论一些综合性的题目。

既然貌似古典概型,那就应该首先要搞清楚是否是古典概型。


古典概型最本质的特点就是每个事件发生的可能性是均等的,总样本和有利样本有限、可数,也就是说,这些样本都是离散的,可以采用穷举法一个一个数出来。

三个条件缺一,均不能判定为古典概型。


这种题目大都会在扔骰子、抽纸牌、抛硬币等场景中出现。

比如1、让你判断扔两个骰子,求至少其中一个6点朝上的概率;

又比如2、从52张纸牌中抽出5张牌,求恰好有两张A的概率;

再比如3、抛硬币3次,求恰好2次正面的概率。

等等。


但如果只是每个事件发生的可能性均等,或者概率密度均匀分布,并不能直接判断为古典概型,因为如果总样本和有利样本不可数,则有可能是几何概型或者是连续型的随机事件。

比如在区间(2,3)上取一个点,这时候的概率是用几何长度来衡量的,并不是通过离散点的计数,虽然概率密度均匀,但样本空间无限,所以并不属于古典概型。


我们今天先来聊聊如何对付古典概型的题目

先来看例1:抛掷两枚骰子,求至少其中一枚6点朝上的概率。


首先要考虑的是抛掷两枚骰子的总样本会是多少?

两枚骰子,无论是同时抛还是先抛一枚,再抛一枚,二者是相互独立、互不影响的,它们的总样本是6×6=36,当然,你也可以采用下表,直接穷举出它的总样本数。

接下来要考虑有利样本有多少,最简单和容易理解的办法就是采用穷举法,比如我们可以采用表格,全部写出两枚骰子的组合情况:


1

2

3

4

5

6

1

1、1

1、2

1、3

1、4

1、5

1、6

2

2、1

2、2

2、3

2、4

2、5

2、6

3

3、1

3、2

3、3

3、4

3、5

3、6

4

4、1

4、2

4、3

4、4

4、5

4、6

5

5、1

5、2

5、3

5、4

5、5

5、6

6

6、1

6、2

6、3

6、4

6、5

6、6


总样本36个,出现6的有利样本是11个,那么至少有一个6点朝上的概率就是11/36。


画表格虽然麻烦,但是容易理解!


穷举法中当然也有较为简单的方法,比如我们可以采用反向穷举,题目既然要求至少有一个6点朝上的概率,如果我们能知道全部都不出现6点的概率,然后用总的概率1减去它,就会得到至少有一个6点朝上的概率。


OK,抛第一枚骰子不出现6的概率是5/6对吧?第二枚不出现6的概率也是5/6,因为二者互不影响,是独立的,那么抛两枚骰子不出现6点的概率就是二者相乘,为5/6×5/6=25/36,这样题目的答案就出来了:

1-25/36=11/36

正向穷举和反向穷举得到的结果是一致的。

很明显,采用反向穷举法,解题的效率更高一些。


如果你不想采用这种基础的入门方法,而是想高大上一些,你也可以从分类的角度去思考这个问题。

既然要得到至少有一枚6点朝上的概率,那我们可以先算出来只有一枚出现6点朝上的概率,然后再加上两枚同时朝上的概率就可以。



只有一枚6点朝上的结果也分两种情况,第一种情况是第一枚6点朝上,第二枚不朝上,它的概率是1/6×5/6=5/36。

第二种情况是第二枚6点朝上,但第一枚不朝上,它的概率也是1/6×5/6=5/36。

二者合计就是只有一枚6点朝上的概率,为5/36+5/36=10/36。


两枚骰子6点同时朝上的概率是1/6×1/6=1/36。


二者概率相加就可以得到至少一枚6点朝上的总概率:

10/36+1/36=11/36





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