概率基础

基础

概率 P(事件) = 符合事件的结果数 ÷ 所有等可能结果数。范围是 0(不可能)到 1(必然)。全部互斥事件的概率加起来一定是 1。

适合:中三数学 · 单元:概率统计 · 建议学习路径第 25/37 课

学完呢课,你会识:
  • P = 有利结果 ÷ 所有结果
  • 概率是 0 到 1 之间
  • 不发生 = 1 − 发生
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1重点摘要 Summary

概率 P(事件) = 符合事件的结果数 ÷ 所有等可能结果数。范围是 0(不可能)到 1(必然)。全部互斥事件的概率加起来一定是 1。

2生字卡 Vocabulary

P
Probability概率

事件发生的机会,由 0(不可能)到 1(一定发生)。

E
Event事件

想看的结果,例如「掷骰仔掷到 6」。

S
Sample space样本空间

所有可能结果的总和。掷骰仔样本空间是 {1,2,3,4,5,6}。

F
Favourable outcome有利结果

符合事件的结果数目。想掷到双数,有利结果是 2,4,6(3 个)。

R
Random随机

每个结果出现的机会一样,没有得预测。

C
Complement补事件

事件不发生的情况。P(不掷到6) = 1 − P(掷到6)。

E
Equally likely等可能

每个结果出现机会一样。公平骰仔每面 16。

P
Probability line概率线

由 0(不可能)到 1(一定)的线,用来表示概率大小。

3逐步讲解 Steps

  1. 概率的定义与范围概率量度事件发生的机会,数值必定在 0 与 1 之间:0 表示不可能,1 表示必然,0.5 表示机会均等,也可以写成百分数,例如 0.5 = 50%。用日常事件理解:从只装红球的袋中抽得白球,概率是 0;掷一枚公平硬币得正面,概率是 0.5;太阳从东方升起,概率是 1。任何计算结果若大于 1 或是负数,必定出错,应立即覆查分子与分母是否填反,或有利结果是否数错。
  2. 基本公式在每个结果机会均等的前提下,概率公式是:P(事件) = 有利结果数目 ÷ 所有可能结果数目。例如掷一枚公平骰子,求掷得 6 的概率:有利结果只有 {6} 一个;所有可能结果是 {1, 2, 3, 4, 5, 6} 共六个;故 P(6) = 1 ÷ 6。使用公式的前提是每个结果发生的机会均等,例如骰子必须是公平的;若骰子被做手脚,各面出现的机会不同,公式便不再适用。
  3. 例子:掷得双数掷一枚公平骰子,求掷得双数的概率。有利结果是 {2, 4, 6},共三个;所有可能结果仍是六个;故 P(双数) = 3 ÷ 6 = 12 = 0.5 = 50%。留意同一个概率可以有不同写法:分数 12、小数 0.5、百分数 50% 完全等价,答题时按题目要求选用,或三者并列。数有利结果时必须逐一列出,避免心算遗漏,例如「大于 4」是 {5, 6} 两个结果而非一个。
  4. 互补事件:用 1 减有时计算「不发生」的概率比直接计算「发生」更容易,此时用互补事件公式:P(不发生) = 1 − P(发生)。例如掷骰子,掷得 6 的概率是 16,则掷不到 6 的概率是 1 − 16 = 56。互补事件必定涵盖所有情况,两者概率之和恰为 1。当题目问「至少一次」或「不是」时,先想想互补是否更快捷,例如连掷多次至少一次得 6 的问题,用互补角度处理会简单得多。
  5. 扑克牌例子一副 52 张的扑克牌(不含鬼牌),随机抽一张:牌中有 13 张红心,故 P(红心) = 13 ÷ 52 = 14;有 4 张 A,故 P(A) = 4 ÷ 52 = 113。这类题目的关键是把分子数对:每种花色 13 张、每个点数 4 张,结构必须牢记。若题目加上条件,例如「已知抽得的是红心,求它是红心 A 的概率」,分母便要缩小为 13,这是条件概率思想的入门,高中会正式学习。
  6. 独立性与常见误解核心要点有四:概率必在 0 与 1 之间;所有可能结果的概率之和等于 1;公平即每个结果机会均等;每次试验互相独立。最常见的误解是赌徒谬误:连续掷得五次 6 之后,认为下一次「不会再是 6」,其实骰子没有记忆,下一次掷得 6 的机会仍然是 16。同理,连续多期开出同一个号码的抽奖,每期中奖机会依然不变。理解独立性,可以避免许多日常判断的陷阱。

4图解 Diagrams

概率尺:由 0 到 1 The probability scale0不可能 impossible0.5一半机会 even chance1必然 certain0.25 好似会落雨0.9 好大机会概率 P(E) = 有利结果数 ÷ 全部等可能结果数——永远喺 0 同 1 之间验机:掷骰仔出「7」= 0/6 = 0;出单数 = 3/6 = 0.5;出 1–6 = 1全部可能结果加埋 = 1——呢条系概率题嘅万能检查
图 1:概率尺 0 到 1

5例题示范 Example

例题:一副 52 张扑克牌(无鬼牌),随机抽一张,求 P(红心) 与 P(不是红心)。

  1. 确定样本空间:52 张牌,每张被抽中的机会均等。
  2. 数有利结果:红心共 13 张,P(红心) = 1352。
  3. 约分:1352 = 14。
  4. 用互补事件:P(不是红心) = 1 − 14 = 34。
  5. 验算:不是红心的牌有 52 − 13 = 39 张,3952 = 34,两法一致。
  6. 结论:两个概率之和 14 + 34 = 1,符合互补性质。
  7. 答案:P(红心) = 14,P(不是红心) = 34。方法:以有利结果数目除以结果总数得 P(A),再以 1 − P(A) 得互补事件概率,并核对两者之和为 1。

6常见错误 Mistakes

✗ 掷骰仔,开了 5 次 6,下次一定不是 6 ✗
✓ 每次独立!下次掷到 6 的机会都是 16,和之前开过什么不关事。
✗ 概率大过 1:P = 32 ✗
✓ 概率一定是 0 到 1 之间。32 = 1.5 > 1,一定是计错。
✗ 抽卡抽中红心 = 1313 = 1 ✗
✓ 分母是所有可能结果:1352 = 14。不要只有想红心有多少。
✗ 掷到双数 = 33 = 1 ✗
✓ 双数有 3 个,总共 6 个:36 = 12。分母是总数,不是有利数。

75 题快测 Quick check

Q1掷公平骰仔,掷到 3 的概率?

Q2掷公平骰仔,掷到单数概率?

Q3一副啤牌 52 张,抽中 K 的概率?

Q4掷骰仔,掷不到 6 的概率?

Q5袋里面有 3 红球 2 蓝球,抽中红球概率?

8重点回顾 Recap

  • P = 有利结果 ÷ 所有结果
  • 概率是 0 到 1 之间
  • 不发生 = 1 − 发生
  • 每次试验独立,不要受之前结果影响
  • 公平 = 每个结果等可能

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