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计数与概率接口:从样本点到古典概型

排列组合之后很自然会进入概率。古典概型的核心公式很简单:

$$ P(A)=\frac{\text{事件 }A\text{ 包含的样本点数}}{\text{样本空间的样本点总数}}. $$

难点不在分式,而在分子和分母是否用同一套标准计数。

样本点必须等可能

古典概型要求样本点等可能。如果把“至少一个男生”当成一个样本点,把“没有男生”当成另一个样本点,通常就不是等可能。

正确做法是先确定等可能的基本结果,再数事件包含多少个基本结果。

分母和分子的口径一致

若分母按“有序抽取”数,分子也要按有序抽取数。

若分母按“无序抽取”数,分子也要按无序抽取数。

两种口径都可以,但不能混用。

例子

从 6 男 4 女中任选 3 人,求至少有 1 女的概率。

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样本点采用“无序选 3 人”,总数为

$$ C_{10}^{3}. $$

至少有 1 女,反面是全为男生,所以有利情况数为

$$ C_{10}^{3}-C_6^3. $$

概率为

$$ \frac{C_{10}^{3}-C_6^3}{C_{10}^{3}} =\frac{120-20}{120} =\frac56. $$

后续衔接

计数原理之后,概率统计可以按这条线展开:

  1. 古典概型:先建立等可能样本空间。
  2. 条件概率:样本空间被条件缩小。
  3. 独立事件:一个事件发生不改变另一个事件概率。
  4. 二项分布:固定次数独立重复试验。
  5. 超几何分布:不放回抽取。
  6. 统计:从样本数据反推总体信息。