概率題的二三事(7)——什么時(shí)候可以「先固定一個(gè)位置」?

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1.「史上最簡(jiǎn)單題干」
2.第1元素固定位置,不影響第2元素概率
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「概率題」陷阱密布,我們要針對(duì)性簡(jiǎn)化題目?!赶裙潭ㄒ粋€(gè)位置,再計(jì)算接下來(lái)的概率」就是非常好用的一個(gè)技巧,這個(gè)技巧掌握后,能節(jié)省大量解題時(shí)間,并且能有效提高正確率。

一、「史上最簡(jiǎn)單題干」
【2012年4月聯(lián)考】從3雙完全相同的鞋中隨機(jī)抽取2只,組成一雙鞋的概率是多少?
(A)1/2
(B)3/5
(C)1/6
(D)1/3

從3雙完全相同的鞋中隨機(jī)抽取2只,組成一雙鞋的概率是多少?
(A)1/2
(B)3/5
(C)1/6
(D)1/3
正確率39%,易錯(cuò)項(xiàng)D
本題題干僅有「3雙」「2只組成一雙」兩個(gè)條件,可以說(shuō)是「史上最簡(jiǎn)單題干」,不過(guò)從正確率上看,這道題沒(méi)想象的那么簡(jiǎn)單。
遇到此類(lèi)題時(shí),我們還是要警惕「排列組合陷阱」,即:
當(dāng)出現(xiàn)「概率題」和「題干簡(jiǎn)單」兩個(gè)情況時(shí),且表述中有類(lèi)似「排列組合公式」的誘導(dǎo)性敘述,那么先不要盲目套用「排列組合公式」,而是要嘗試列出一種可能,逐步分析。
不難看出,「3雙完全相同鞋」可以視為「左左左右右右」6個(gè)元素,那么「抽2只」有兩種可能:
假設(shè)第1只抽的是「左」,那么第2只需要在「左左右右右」5只鞋中抽中「右右右」3只,即符合「抽取一雙鞋」的要求,概率為3/5。
假設(shè)第1只抽的是「右」,那么第2只需要在「左左左右右」5只鞋中抽中「左左左」3只,此時(shí)也符合「抽取一雙鞋」的要求,概率也為3/5。
即「無(wú)論第1只抽左鞋還是右鞋,概率都是3/5」,因此B「3/5」符合要求,正確。
通過(guò)本題我們不難發(fā)現(xiàn),無(wú)論第1只抽的是什么,第2只都是「5選3」,不會(huì)影響最終結(jié)果,即在「抽2個(gè)元素」的題目中先「固定1個(gè)元素的位置」,這樣可以大大減輕做題壓力。
相信看了西瓜前幾篇解析的小伙伴,做這道題的時(shí)候不會(huì)上來(lái)就算C(6,2)了吧?……什么,真有人算嗎?那就好好翻翻前面幾篇文章,要知道「概率題中出現(xiàn)『排列組合』陷阱」可是大概率事件,對(duì)此千萬(wàn)不能掉以輕心,不要把到手的分?jǐn)?shù)扔了。

二、第1元素固定位置,不影響第2元素概率
「先固定一個(gè)位置,再計(jì)算接下來(lái)的概率」是解析「概率題」中常用的技巧,不過(guò)很多小伙伴不太清楚什么時(shí)候能用這種技巧,今天就簡(jiǎn)單介紹下。
在《概率題的二三事(4)——「想太多」,一個(gè)經(jīng)典的陷阱》中,西瓜給大家分享了這么一道題目——
兩個(gè)大人帶四個(gè)孩子去坐只有六個(gè)位置的圓型旋轉(zhuǎn)木馬,求兩個(gè)大人不相鄰的概率。
在這里由于出現(xiàn)了「圓形」,因此第一個(gè)大人坐任意位置都不會(huì)影響第二個(gè)大人的結(jié)果,所以可以「先固定第一個(gè)大人的位置」,計(jì)算得結(jié)果為3/5。
理解了「圓形木馬」這個(gè)簡(jiǎn)單的例子后,再來(lái)看「3雙完全相同的鞋」這道題,我們不難發(fā)現(xiàn)「固定位置」的前提,即:
第1個(gè)元素固定位置后,對(duì)第2個(gè)元素的概率沒(méi)有影響。
在「圓形木馬」題目中,第1個(gè)大人坐任意位置,第2個(gè)大人都要「5選3」;
同樣,在「3雙完全相同的鞋」題目中,第1只鞋任意抽,第2只鞋都要「5選3」。
所以,當(dāng)確定「第1個(gè)元素固定位置后,對(duì)第2個(gè)元素的概率沒(méi)有影響」時(shí),我們就可以先將第1個(gè)元素固定在一個(gè)位置,然后再進(jìn)一步計(jì)算即可。
各位小伙伴學(xué)會(huì)了嗎?學(xué)會(huì)的話,就來(lái)做下面這道題吧:
【由2012年4月聯(lián)考改編】從3雙不同的鞋中隨機(jī)抽取2只,組成一雙鞋的概率是多少?

正確答案為「1/5」,大家做對(duì)了嗎?
分析下這道題的情況,顯然兩者有差別,這兒不再是「左左左右右右」,而是:
左1 右1
左2 右2
左3 右3
即「數(shù)字序號(hào)對(duì)起來(lái)的兩只鞋,才能組成一雙鞋」。
那么,此時(shí)可否使用「先固定1個(gè)位置,再求第2個(gè)位置的概率」呢?答案也是可以的。
分析可知,假設(shè)第1只鞋抽到了「左1」,那么第2只鞋必須抽到「右1」才符合要求,即在剩余的鞋中「5選1」,幾率為1/5。依此類(lèi)推:
第1只「左2」,第2只必須「右2」;
第1只「左3」,第2只必須「右3」;
第1只「右1」,第2只必須「左1」……
可發(fā)現(xiàn),無(wú)論第1只鞋抽的是什么,第2只鞋都必須在剩余的「5只」中抽取「1只」,即「第1只鞋選什么,都不影響第2只鞋符合要求的概率為1/5」,由此可知「隨機(jī)抽取2只,組成一雙鞋的概率是1/5」

總結(jié):
「先固定一個(gè)位置,再計(jì)算接下來(lái)的概率」是非常常見(jiàn),也非常實(shí)用的「概率題」解析技巧,其前提是「第1個(gè)元素固定位置后,對(duì)第2個(gè)元素的概率沒(méi)有影響」。
只要符合這一前提,我們就要盡可能地用「固定位置法」來(lái)解析。當(dāng)然,如果出現(xiàn)了「第1、第2個(gè)元素固定位置后,對(duì)第3個(gè)元素的概率沒(méi)有影響」,就可以進(jìn)一步去固定其他元素的位置,直到「對(duì)下一個(gè)元素的概率有影響」或「所有因素都確定完畢」為止。
總的來(lái)說(shuō),「概率題」的核心在于「找準(zhǔn)解題步驟,排除陷阱」,只要不影響下一個(gè)元素的概率,就要盡可能的簡(jiǎn)化條件。
另外,還是要再次強(qiáng)調(diào)一點(diǎn):不要被「疑似排列組合公式」的表述所迷惑。
像2012聯(lián)考這道題,如果用「排列組合公式」來(lái)解析,其計(jì)算步驟應(yīng)為:
組成1雙鞋的可能數(shù)÷隨機(jī)抽取2只鞋的總可能數(shù)
=(3×3)÷C(4,2)
=9÷15
=3/5
這種計(jì)算過(guò)程稍顯復(fù)雜,算的時(shí)候也容易出錯(cuò),遠(yuǎn)不如「先固定一個(gè)位置,再計(jì)算接下來(lái)的概率」這種方法簡(jiǎn)便。