概率基礎

基礎

學會概率基本概念,計簡單事件概率。

適合:中六數學 · 單元:數據處理 · 建議學習路徑第 3/5 課

學完呢課,你會識:
  • 概率由 0 到 1
  • P = 有利結果數 / 總共結果數
  • 0 = 不可能,1 = 必然
數學Mathematics
讀呢課前,你應該識: 平均數、中位數、眾數

1重點摘要 Summary

學會概率基本概念,計簡單事件概率。

2生字卡 Vocabulary

P
Probability概率

事件發生機會,由 0 到 1。

E
Event事件

可能發生的事,例如擲骰子擲到 3。

O
Outcome結果

做一次試驗有多少種可能。

S
Sample space樣本空間

所有可能結果。

F
Favorable有利

符合事件要求的結果。

I
Impossible不可能

概率 = 0,一定不會發生。

C
Certain必然

概率 = 1,一定會發生。

E
Equally likely等可能

每個結果機會一樣大。

3逐步講解 Steps

  1. 第一步:認識概率概率是描述一件事發生機會大小的數,範圍由 0 到 1。0 表示不可能發生,1 表示必然發生,數值越接近 1,發生的機會就越大。例如明天太陽從東方升起,這是必然事件,概率是 1;擲一個普通骰子擲出 7 點,這是不可能事件,概率是 0。掌握了這個範圍,我們就能判斷算出來的答案是否合理。
  2. 第二步:數總共有多少種可能計算概率之前,先列出所有可能出現的結果,這個集合稱為樣本空間,結果的總數會成為公式中的分母。例如擲一個公平骰子,可能出現 1 至 6 共六種結果,樣本空間的大小就是 6;又例如袋中有三紅一藍共四個球,隨意抽一球,總結果數就是 4。列結果時要留意每種結果出現的機會必須相等,否則不能直接套用概率公式。
  3. 第三步:數有利結果有多少個有利結果是指符合事件要求的結果,它們的數目會成為公式中的分子。例如事件是擲出偶數,那麼 2、4、6 這三個結果都符合要求,有利結果就是 3 個;若事件是擲出大於 4 的點數,就只有 5 與 6 兩個。數的時候最好把符合的結果逐一寫出來,確保沒有重複也沒有遺漏,因為分子一旦數錯,整道題目的概率就會跟着出錯。
  4. 第四步:概率 = 有利 / 總共把有利結果的數目寫成分子,把全部可能結果的數目寫成分母,兩者相除就是概率,即 P(事件) = 有利結果數 ÷ 總結果數。以擲骰子擲出偶數為例,有利結果有 3 個,總結果有 6 個,所以 P(偶數) = 36。要留意這條公式只適用於每個結果出現機會相等的等可能事件,例如公平骰子、充分洗過的撲克牌,若機會不相等就不能直接相除。
  5. 第五步:用分數或者小數表示概率通常用最簡分數表示,例如 36 要約分成 12;有時也會寫成 0 與 1 之間的小數,例如 0.5,或者寫成百分數 50%。考試時如果題目沒有指明形式,用最簡分數作答最穩妥,因為分數能清楚顯示分子與分母的來源,方便閱卷的人跟進思路;小數與百分數則方便比較幾個概率的大小,兩種寫法都要練習純熟。
  6. 第六步:驗算算出概率後,先檢查答案是否介乎 0 與 1 之間,如果大過 1 或者是負數,計算必定出了錯。接着可以用互補事件核對:把事件與它的補事件的概率相加,結果應該正好等於 1。例如 P(偶數) = 12,P(奇數) = 12,兩者相加正好是 1,說明計算合理。養成驗算的習慣,就能避免不必要的失分。

4圖解 Diagrams

概率尺:由 0 到 1 The probability scale0不可能 impossible0.5一半機會 even chance1必然 certain0.25 好似會落雨0.9 好大機會概率 P(E) = 有利結果數 ÷ 全部等可能結果數——永遠喺 0 同 1 之間驗機:擲骰仔出「7」= 0/6 = 0;出單數 = 3/6 = 0.5;出 1–6 = 1全部可能結果加埋 = 1——呢條係概率題嘅萬能檢查
圖 1:概率尺 0 到 1

5例題示範 Example

例題:擲一個公平骰子一次,擲出偶數的概率是多少?

  1. 寫出全部結果:擲一個骰子會出現 1、2、3、4、5、6,共 6 種;因為骰子是公平的,每個點數出現的機會相等,所以總結果數取 6。
  2. 數有利結果:偶數有 2、4、6 三個,全部符合「擲出偶數」這個事件的要求,所以有利結果數是 3。
  3. 代入公式:P(偶數) = 有利結果數 ÷ 總結果數 = 3 ÷ 6 = 36,分子是有利結果的數目,分母是全部結果的數目。
  4. 約分:3 與 6 的最大公因數是 3,把分子與分母都除以 3,得到最簡分數 12,這就是擲出偶數的概率。
  5. 驗算:骰子上奇數有 1、3、5 三個,P(奇數) = 36 = 12;互補事件的概率相加,12 + 12 = 1,核對無誤,答案可靠。
  6. 答案:所以 P(偶數) = 12,化成小數是 0.5,即 50%。本題的核心公式是 P(事件) = 有利結果數 ÷ 總結果數,使用之前必須確認每個結果出現的機會相等,然後把有利結果逐一列出,算出概率後約成最簡分數,最後用互補事件相加等於 1 來驗算,確保答案合理無誤。

6常見錯誤 Mistakes

✗ ✗ 概率大過 1
✓ ✓ 概率一定介乎 0 和 1 之間!
✗ ✗ 數錯總共結果
✓ ✓ 列全所有可能結果先!
✗ ✗ 有利結果數錯
✓ ✓ 數完再數多次!
✗ ✗ 「擲不到 6」都寫 16:以為 P(不是 6) 和 P(6) 一樣
✓ ✓ 擲不到 6 有 5 個結果(1,2,3,4,5),P = 56,或者快些用 1 - 16 = 56。有利 + 不利 = 全部結果,兩邊概率加起來一定是 1!

75 題快測 Quick check

Q1概率介乎?

Q2P(事件) = ?

Q3不可能事件概率 = ?

Q4擲骰子擲到 6 的概率 = ?

Q5必然事件概率 = ?

8重點回顧 Recap

  • 概率由 0 到 1
  • P = 有利結果數 / 總共結果數
  • 0 = 不可能,1 = 必然
  • 全部列所有可能結果先
  • 概率不可以大過 1

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