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九年级下册· 第三十一章 概率初步

31.2 用列举法求概率

结果有限、又一样可能时,概率就是“数格子”:把所有结果不重不漏地列出来,再数事件占了几种。难的不是除法,是列全、列对。

说明:新版九下 2027 春才出版,本节先按旧版教材(原九上第二十五章 25.2)编排,出版后再对表。

本节导读 先修:31.1 随机事件与概率 · 本节路线

要用到:等可能条件下 \(P(A)=\dfrac mn\),\(0\le P(A)\le 1\)(回看 31.1);频数与频率(回看 12.2);分数约分。

  1. 从“两枚硬币一正一反”进入:三种结果并不一样可能。
  2. 列表法:两步试验,行是第一步、列是第二步,一格一种结果。
  3. 树状图:三步或更多步,一条路径一种结果。
  4. 放回与不放回:不放回时表格的对角线要划掉。
  5. 用概率判断游戏是否公平。
  6. 三大翻车现场:不等可能、放回不分、漏了顺序。

同时抛一枚 1 元硬币和一枚 5 角硬币。点按钮换三种“列结果”的方法,看“一正一反”占了几份:

同时抛这两枚硬币,出现“一正一反”的概率是多少?

C。两枚硬币分得清:1 元正 5 角反、1 元反 5 角正是两种不同的结果。一共 4 种等可能的结果(正正、正反、反正、反反),一正一反占 2 种,\(P=\dfrac24=\dfrac12\)。选 A 是只列了“两正、两反、一正一反”三种,可这三种不一样可能;选 B 是只算了“正反”一种。

即使两枚硬币长得一样,结果也不会变:给它们悄悄编上号就分得清了。这一节要回答:怎样把所有等可能的结果列全、列对?

1. 先认识几个词:列举、列表法、树状图

前置提醒:结果有限、每种结果等可能时,\(P(A)=\dfrac mn\)(回看 31.1)。

把一次试验所有等可能的结果一个一个写出来,叫列举。试验分两步时,用列表法:第一步的结果作行,第二步的结果作列,一格是一种结果。三步或更多步时,用树状图:每一步分一次叉,从起点走到末端的一条路径是一种结果。“先 1 后 2”和“先 2 后 1”是两种有序结果,要分开数。摸球、抽卡时,摸出后放回去再摸叫放回,不放回去叫不放回。

直觉微图解 ①列表:几行几列,就有几格结果

\(P(A)=\dfrac{\color{#2F7A56}{\underbrace{m}_{\text{事件 A 占的格数}}}}{\color{#B5452F}{\underbrace{n}_{\text{全部等可能的格数}}}}\)

列举法的两个前提:结果有限,每种结果等可能。列完先核对总数:两步时总数 = 第一步种数 × 第二步种数。

核心概念 ②“同时”和“先后”一样数

同时掷两枚骰子,和先掷一枚再掷一枚,结果一样多:给两枚骰子分出“第一枚”“第二枚”,就能列表。

核心概念 ③每格必须一样可能

只有每格等可能,才能用“格数 ÷ 总格数”。把“一正一反”写成一格,它就比“两正”重一倍,不能这样数。

试着用四步想问题:读懂题意 → 想办法 → 执行并检查 → 回头看。卡住时按需展开提示。

例 1(示范:列表法)

甲转盘三等分,涂红、黄、蓝;乙转盘二等分,涂红、蓝。两个转盘各转一次,指针指的两种颜色恰好是一红一蓝(能配成紫色)的概率是多少?

① 读懂题意:两步:甲转盘 3 种、乙转盘 2 种,每种等可能(转盘等分)。“一红一蓝”可以是甲红乙蓝,也可以是甲蓝乙红。

提示 1:表格有几格

甲作行(3 行),乙作列(2 列),共 \(3\times2=6\) 格。

看完整示范
② 想办法:列表写出 6 种结果,圈出一红一蓝的格。
③ 执行:(红,红)(红,蓝)(黄,红)(黄,蓝)(蓝,红)(蓝,蓝)。一红一蓝:(红,蓝)(蓝,红),共 2 种。\(P=\dfrac26=\dfrac13\)。
执行中检查:6 格 = 3 × 2 ✓;(红,蓝)和(蓝,红)分别来自不同转盘,是两格,不是一格 ✓。

④ 回头看:两步试验先定“谁作行、谁作列”,表格自动帮你把有序结果分开,不容易漏。

自己试试:同时掷两枚质地均匀的骰子,点数之和是 5 的概率是多少?

B。共 \(6\times6=36\) 种;和为 5:(1,4)(2,3)(3,2)(4,1),4 种,\(\dfrac4{36}=\dfrac19\)。A 是只数了“1 和 4”“2 和 3”两种,漏了顺序:\(\dfrac2{36}=\dfrac1{18}\)。C 是把和 2 到 12 这 11 种当成一样可能——可和为 2 只有 1 格,和为 7 有 6 格。

2. 核心点:三步以上,画树状图

步数多了,表格画不下,就一步一步“分叉”。本节先固定试验步数,同一步每个节点的可选结果数相同,且各节点内的选择等可能,这些条件保证完整路径是等可能的结果,路径条数是各步种数的乘积。不能只看到某个节点的分支等可能,就把一棵不规则树的所有末端直接等分。点按钮,看树一层层长出来:

直觉微图解 ②每抛一枚硬币,路径数翻一倍

例 2(示范:树状图)

小林做 3 道判断题,完全不会,每题随便打“√”或“×”。他至少答对 2 道的概率是多少?

提示:每题几种可能

每题“对”“错”两种,等可能;三题共 \(2\times2\times2=8\) 条路径。

看完整示范
② 想办法:画三层树状图,每层分“对”“错”,数对的个数 ≥ 2 的路径。
③ 执行:8 条:对对对、对对错、对错对、对错错、错对对、错对错、错错对、错错错。恰对 2 道 3 条,对 3 道 1 条,共 4 条,\(P=\dfrac48=\dfrac12\)。
执行中检查:对 0、1、2、3 道的条数是 1、3、3、1,加起来 8 ✓。

④ 回头看:“至少 2 道”= 恰 2 道 + 恰 3 道,分开数再相加。哪怕完全瞎猜,也有 \(\dfrac12\) 的概率答对至少 2 道(超过半数),这正是判断题不能只看分数的原因。

自己试试:甲、乙、丙三人随机排成一队拍照,甲恰好站在中间的概率是多少?

C。树状图:第 1 位 3 种,第 2 位剩 2 种,第 3 位剩 1 种,共 \(3\times2\times1=6\) 种排法;甲在中间:乙甲丙、丙甲乙,2 种,\(\dfrac26=\dfrac13\)。A 只想到了乙甲丙一种;B 数的是甲不在中间的 4 种。注意这棵树每层分支数不同(3、2、1),因为排过的人不能再排。

3. 核心点:放回还是不放回

摸出一个球再放回去,第二次还能摸到它;不放回,第二次就摸不到了。列表时,不放回要把对角线划掉(同一个球摸两次的格不存在)。

直觉微图解 ③三张卡片抽两次:对角线在不在

例 3(示范:放回与不放回)

袋中有 1 个红球、2 个白球,只有颜色不同。从中摸两次,每次一个。分别求“放回”和“不放回”时两次都摸到白球的概率。

看完整示范
② 想办法:两个白球编号白1、白2,才分得清;列 3 × 3 的表。
③ 执行:放回:共 9 格,两次都白:(白1,白1)(白1,白2)(白2,白1)(白2,白2),\(P=\dfrac49\)。不放回:划掉对角线 3 格,剩 6 格,两次都白:(白1,白2)(白2,白1),\(P=\dfrac26=\dfrac13\)。
执行中检查:\(\dfrac13<\dfrac49\):不放回时第一次摸走一个白球,第二次白球少了,概率变小,方向对 ✓。

④ 回头看:颜色相同的球也要编号;先问“放不放回”,再决定对角线留不留。

自己试试:四张卡片写着 1、2、3、4,背面朝上洗匀。先抽一张作十位,不放回,再抽一张作个位,组成的两位数是 3 的倍数的概率是多少?

提示

不放回共 \(4\times3=12\) 种。3 的倍数:两个数字的和是 3 的倍数。

A。12 个两位数中,12、21、24、42 是 3 的倍数,\(\dfrac4{12}=\dfrac13\)。B 是按放回列了 16 格,多算了 33:\(\dfrac5{16}\)。C 只数了 12 和 24,漏了顺序:\(\dfrac2{12}=\dfrac16\)。

4. 核心点:游戏公平吗

一个游戏公平,指双方获胜的概率相等。判断时不要凭感觉“奇偶各一半”,要列表数一数。比如两人各出 1 或 2 根手指,和为偶数甲胜、奇数乙胜:4 格中偶数(1,1)(2,2)2 格,奇数 2 格,概率都是 \(\dfrac12\),公平。

5. 用之前必查:三大翻车现场

翻车现场 ①(最高频!)不等可能的结果也当一格
❌ 典型错解:两枚硬币只有“两正、两反、一正一反”三种,一正一反概率 \(\dfrac13\)。
✅ 看图秒懂:分清两枚,一正一反是“正反”“反正”两格,4 格里占 2 格,\(\dfrac12\)。
翻车现场 ②不放回却按放回列表
❌ 典型错解:从 3 张卡片中抽两张(不放回),列了 9 格,里面还有(2,2)。
✅ 一眼看清:同一张卡不能抽两次,对角线 3 格划掉,只剩 \(3\times2=6\) 格。
翻车现场 ③漏了顺序
❌ 典型错解:两枚骰子点数和为 3,只有(1,2),概率 \(\dfrac1{36}\)。
✅ 一眼看清:第一枚 1 第二枚 2,和第一枚 2 第二枚 1,是两格:\(\dfrac2{36}=\dfrac1{18}\)。

① 两枚骰子的 36 格:选一个事件,数它占几格

行是第一枚骰子,列是第二枚。点按钮换事件;选“和 = s”时拖动下面的圆点(或点一下再按方向键)改 s。

② 摸两次球:放回和不放回差在哪

袋中 \(n\) 个球,其中 \(r\) 个红球,其余白球。摸两次,每次一个。拖动两个圆点改 \(n\) 和 \(r\),点按钮切换放回、不放回。红格是“两次都红”,划掉的格不存在。

③ 进阶:三枚硬币的树状图

依次抛三枚硬币。点按钮选事件,符合的路径加粗。

自己列、自己圈:列举工作区

上面的图供观察;这里的结果由你填写。先写等可能的依据,再列全、圈出事件,最后填分数。草稿只在当前页面,刷新不保存。

从易到难排好了。卡住时先展开提示。

直接用

1. 同时掷两枚质地均匀的骰子,两个点数都是偶数的概率是多少?

B。第一枚偶数 3 种(2、4、6),第二枚也 3 种,表中 \(3\times3=9\) 格,\(\dfrac9{36}=\dfrac14\)。A 只看了一枚骰子是偶数的概率 \(\dfrac36\);C 只数了两数相同的(2,2)(4,4)(6,6):\(\dfrac3{36}=\dfrac1{12}\)。

2. 食堂午餐主食有米饭、面条,汤有番茄汤、紫菜汤、玉米汤。小雨随机选一种主食和一种汤,恰好是面条配紫菜汤的概率是多少?

C。列表 2 行 3 列,共 6 种搭配,面条配紫菜汤占 1 格,\(\dfrac16\)。A 是把 2 种主食和 3 种汤加起来当成 5 种结果;B 只看了主食选到面条。

易错

3. 同时抛两枚质地均匀的硬币,两枚朝上的面相同的概率是多少?

提示

两枚硬币分清“第一枚”“第二枚”,先写出全部 4 种结果。

A。4 种结果中正正、反反 2 种,\(\dfrac24=\dfrac12\)。B 是只列了“两正、两反、一正一反”3 种,其中 2 种相同(翻车现场 ①);C 只算了正正。

4. 盒子里有 3 张卡片,写着 1、2、3。不放回地依次抽两张,两数之和是偶数的概率是多少?

提示

不放回:对角线(1,1)(2,2)(3,3)不存在,剩 6 格。

B。6 格里和为偶数的只有(1,3)(3,1),\(\dfrac26=\dfrac13\)。A 是按放回列了 9 格,多了(1,1)(2,2)(3,3):\(\dfrac59\);C 把(1,3)(3,1)当成一种:\(\dfrac16\)。

5. 从甲、乙、丙、丁 4 人中随机选 2 人当值日生,甲被选中的概率是多少?

提示

不放回地选两次,列 \(4\times3=12\) 格;(甲,乙)和(乙,甲)是同一组人,但两格都算,分子分母一起翻倍,概率不变。

C。12 格中含甲的有 6 格,\(\dfrac6{12}=\dfrac12\);不分顺序数也一样:6 组人(甲乙、甲丙、甲丁、乙丙、乙丁、丙丁),含甲 3 组,\(\dfrac36=\dfrac12\)。A 是当成只选 1 人:\(\dfrac14\);B 只数了“甲乙”这一组。

挑战

6. 小明和小亮各掷一枚骰子,两数之积是奇数算小明赢,否则算小亮赢。这个游戏公平吗?

提示 1:什么时候积是奇数

两个数都是奇数,积才是奇数;只要有一个偶数,积就是偶数。

提示 2:数格子

表中两数都是奇数(1、3、5)的格有 \(3\times3\) 个。

A。积为奇数 9 格,\(P(\text{小明赢})=\dfrac9{36}=\dfrac14\),\(P(\text{小亮赢})=\dfrac{27}{36}=\dfrac34\),不公平。B 把“和的奇偶”的结论搬到了“积”上(和为奇数确实是 \(\dfrac{18}{36}\));C 把两人的概率配反了。改成“积是偶数”也不公平,要公平可以改成看“和”的奇偶。

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