文/胡永强
本章包括三节内容,分别是“确定事件和随机事件”“可能性的大小”“频率与概率”。这三节内容是按照递进关系呈现的,要想充分理解和把握本章内容,我们需要在学好这三节内容的基础上,弄清它们之间的逻辑关系。
生活中,在事情发生之前,有些事情是否会发生是确定的,有些事情是否会发生是不确定的。我们把确定的事情称为确定事件,确定事件包括必然事件和不可能事件;把不能确定是否发生的事件称作随机事件。必然事件指在一定条件下,一定发生的事件,如在全是空位的电影院里,小红找到一个空位;不可能事件是指在一定条件下,一定不发生的事件,如从一百件正品中找到一件次品;不确定事件即随机事件,是指在一定条件下,可能发生,也可能不发生的事件,如七个人排成一排照相,甲、乙正好相邻。
“用数学的眼光观察现实世界,用数学的思维思考现实世界,用数学的语言表达现实世界”既是数学学习的出发点,也是数学学习的归宿。事件发生的可能性有大有小,如何用数学的语言描述它呢?在数学中,我们通常用0 和1 及其之间的数值来表示某一事件发生的可能性。不可能事件发生的可能性为0;必然事件发生的可能性是1;随机事件发生的可能性介于0和1 之间。一般地,随机事件发生的可能性有大有小,我们可以利用已经学过的相关数学知识计算它。
例1掷一枚正方体的骰子,各个面上分别标有数字1、2、3、4、5、6,求下列事件发生的可能性大小:(1)朝上的数字是奇数;(2)朝上的数字能被3除余1;(3)朝上的数字不是3 的倍数;(4)朝上的数字小于6。
一个事件发生的可能性大小的数值,就是这个事件发生的概率。随机事件发生的概率是由其自身决定的,是随机事件的自身属性,它反映这个随机事件发生的可能性的大小。有的随机事件发生的概率可以通过计算获得,有的随机事件发生的概率很难直接确定。对于难以直接确定概率的随机事件,我们可以采用间接方法获取,比如用多次重复试验下的“频率”估计“概率”。
例2在一个不透明的口袋里装有若干个相同的红球,为了估计袋中红球的数量,八(1)班学生在数学实验室分组做摸球试验:每组先将10 个与红球大小形状完全相同的白球装入袋中,搅匀后从中随机摸出一个球并记下颜色,再把它放回袋中,不断重复。表1 是统计汇总这次活动各小组数据后获得的全班数据。请估计随机摸出一个球是白球的概率。
我们需要弄清频率与概率之间的关系。从表中的统计数据可知,在大量重复试验下,摸到白球的频率稳定在0.4左右,据此可以估计随机摸出一个球是白球的概率约为0.4。
总之,科学合理的数据往往比个人的主观判断更为可靠。研究随机事件的概率可以帮助人们做出科学合理的预测与决策,这很好地体现了数学和生活之间有着密切的联系。
表1