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几何图形在求解概率论试题中的巧妙作用

2017-05-13张凤云

数学教学通讯·高中版 2017年4期
关键词:几何图形数形结合概率

张凤云

[摘 要] 对于一个具体的概率试题能否正确快速解出其概率, 关键是能否将试题中的问题几何化,描绘出几何图形. 由于几何图形比较直观,利用数形结合思想,借助几何图形可以快速解决概率问题.本文列举几例谈巧妙运用几何图形解决概率问题的典型方法.

[关键词] 几何图形;概率;数形结合

概率是新课程标标准下数学教材中的一个重要知识点,它密切联系生活与现实世界,使数学情景新颖别致丰富多彩.在求解概率问题时,常常与几何图形相伴,运用几何图形的直观性,利用数形结合思想,可以巧妙快速地解决概率问题. 下面分几方面谈谈巧妙运用几何图形解决概率问题的典型方法.

[?] 几何图形在计算随机事件概率中的巧妙运用

例1:设事件A,B的概率分别为与,求在(1)A与B互斥,(2)A?B,(3)P(AB)=三種情况下的P(BA).

分析:应根据所给条件先画出此题的图形,运用数形结合思想,结合随机事件概率知识进行解决.

解:(1)由于A与B互斥,所以 B?A,

所以BA=B,即得P(BA)=P(B)=.

题(1)通过看图1很快就会明白事件A与事件B的互斥关系以及事件B与事件A包含的关系,对于解题有很大的帮助.

(2)当A?B时,如图2,BA是图中阴影部分且阴影部分等于B-A即BA=B-A,所以P(BA)=P(B-A)=P(B)-P(A)=-=.

题(2)通过看图2很快就会理解事件A与事件B的包含关系以及事件B与事件A的相交关系,对于解题有很大的帮助.

(3)已知P(AB)=. 如图3,由BA=B-AB和AB?B得P(BA)=P(B-AB)=P(B)-P(AB)=-=.

题(3)通过看图3很快就会理解事件AB与事件B的包含关系,以及事件B与事件A的相交关系即BA=B-AB,对于解题有很大的帮助.

[?] 几何图形在计算几何概型概率中的巧妙运用

当事件A可以用长度、面积或体积来衡量时, 我们可以利用与整体事件所对应的长度、面积或体积的比值来计算事件A发生的概率, 也就是用“长度比”、“面积比”或“体积比”来计算概率.

例2:甲、乙两人相约于下午1:00~2:00之间到某车站乘公共汽车外出,他们到达车站的时间是随机的,设在1:00~2:00之间有四班客车开出,开车的时间分别是1:15,1:30,1:45,2:00,求他们在下述情况下同坐一班车的概率.

(1)约定见车就乘;

(2)约定最多等一班.

分析:本题应与约会问题区别开,是约会问题的一种变形.此题要分别作出事件的所在区域. 应根据所给条件先画出此题的图形,运用数形结合思想,结合几何概型知识进行解决.

解:设甲、乙到站的时间分别是x,y,则1≤x≤2,1≤y≤2,试验区域M为点(x,y)所形成的正方形区域,以16个小方格表示,如图4所示.

从以上两例可以看出,运用图形简单明了,轻松解决概率问题,可见运用几何图形是一种巧妙解决问题的优美方法.

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