王 心
例1 (2019年全國卷I 第6 題)我國古代典籍《周易》用“卦”描述萬物的變化.每一“重卦”由從下到上排列的6 個爻組成,爻分為陽爻“”和陰爻“”,如圖就是一重卦.在所有重卦中隨機(jī)取一重卦,則該重卦恰有3 個陽爻的概率是( )
你讀懂題意了嗎? 題中“重卦”的定義“是由6 個爻組成”,提供了什么信息呢?對,就是有6 個位置擺放爻.
當(dāng)你遇到困難時,再重新讀題,弄懂定義的含義,再重新組合信息,就能找到解題的突破口.本題實質(zhì)就是在特定的平面圖形中選取線段的概率問題.
變題
已知△ABC的面積為4,點D,E,F分別為三邊AB,BC,CA的中點,從三個頂點和三個中點中任取三個點構(gòu)成的圖形的面積為隨機(jī)變量ξ,規(guī)定線段的面積為0.(1)求ξ=2 的概率;(2)求ξ的概率分布列及數(shù)學(xué)期望.
(2)ξ的可能值為0,1,2,4 共4 種情況.當(dāng)三點共線時,ξ=0,有3 種取法,當(dāng)ξ=1 時,取兩個中點和一個頂點或者三個中點,則有所以當(dāng)取三個頂點時,ξ=4,所以ξ的概率分布列為右表:
ξ 0 1 2 4 P 3?3 1 20 1 2 10 20
在計算隨機(jī)變量對應(yīng)的概率時,一定要弄清基本事件總數(shù),做到不重復(fù)不遺漏.
例2正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長為1,從8 個頂點中任取4 個點構(gòu)成的圖形的體積為隨機(jī)變量X(規(guī)定當(dāng)四點共面時,體積為0),則X的概率分布列為_________;數(shù)學(xué)期望E(X)=____________.
你有沒有漏掉對角面的情況?正四面體有幾個?體積怎么求?
4=70種取法,其中四點共面的有6 個表面正方形,6 個對角面,計12 個.三棱錐(四面體)有70?12=58個,正四面體D1?AB1C類型有2 個,其體積為非正四面體有56 個,其體積均為所以X的可能值為0(12 個),(56 個),(2個),其概率分布列如右表.所以
X 0 1 6__1 3__P 6 4 1_________35__5____35_
你有沒有算得很慢?找到原因了嗎?
可以是因為沒有找出四點共面的四邊形個數(shù),也可能是因為計算正四面體的體積時,沒有利用分割法求解,而是利用三棱錐的體積公式.
所以要學(xué)會先觀察幾何圖形的結(jié)構(gòu)特征,再選擇策略.
變題
已知正三棱柱ABC?A1B1C1的各條棱長都等于2.(1)從三個側(cè)面的六條對角線中任選2 條,求這兩條對角線組成異面直線的概率;(2)從6 個頂點中任取4 個點,這4 個點組成空間圖形體積為ξ(規(guī)定四點共面時,ξ=0).求ξ的概率分布列及數(shù)學(xué)期望E(ξ).
2 3 3 P ξ 0 4 1 5 5
E(ξ)=0×所以數(shù)學(xué)期望E(ξ)為
你有沒有忽略兩底面各取兩個點,組成正四面體的情況?要正確利用分類討論思想哦.
例3已知邊長為1 的正六邊形ABCDEF的中心O,現(xiàn)從六個頂點及中心O這七個點中任取三個點,這三個點組成的平面圖形的面積為ξ(規(guī)定當(dāng)三點共線時,ξ=0).
(1)求三個點構(gòu)成直角三角形的概率;(2)求ξ的分布列及數(shù)學(xué)期望.
(2)①三點共線,有3 條,ξ=0,P(ξ=0)=②直角三角形有12 個,面積為③由中心O和頂點組成的正三角形,如△AOB,有6 個,面積由三個頂點構(gòu)成的等腰三角形ABC類型,有6 個,面積ξ=由一個中心和兩個頂點構(gòu)成的等腰三角形AOC類型,有6 個,面積ξ=故④還有2 個正三角形△ACE,△BDF,邊長為面積
所以ξ的分布列見表,E(ξ)=
ξ 0 3 3 4 P 3 3 4 2 3 2 35 18 35 12 35 35
你的分類全不全?概率和是不是等于1?有沒有考慮三個頂點組成正三角形的情況?
敲黑板
概率統(tǒng)計問題經(jīng)常提供一個數(shù)學(xué)問題背景,具體的計算證明往往要用到如不等式、拆項、數(shù)學(xué)歸納法、求導(dǎo)等,同學(xué)們要加強(qiáng)與之有關(guān)的綜合性的知識復(fù)習(xí)哦!