AMC8概率题里,有些错误不是分数算错,而是“总共有多少种情况”从一开始就数偏了。抽两件物品,到底要不要区分先后?颜色相同的两个球,是一个结果还是多个结果?这些问题没想清楚,列出的分式可能看起来很整齐,含义却不一致。
MAA将计数与概率列为AMC8考查内容之一。与其先背更多公式,不如先练一个习惯:计算之前,写明自己把什么当作一种结果,再检查这些结果是否等可能。
一、写分式前,先决定用什么方式记录结果
“满足条件的情况数÷全部情况数”有一个前提:被计数的基本结果应当等可能。抽球时,如果每个球被抽中的机会相同,可以先给每个球编号;只按颜色合并,有时会把概率不同的情况混成一样。
还要核对抽取后是否放回、抽的是一件还是两件、是否按顺序记录。不要看到“抽两次”就直接相乘,也不要看到“同时抽两件”就凭印象除以2。每一步都需要对应题意。
| 容易混淆的地方 | 需要确认的问题 | 草稿上怎样记录 |
|---|---|---|
| 放回与不放回 | 第二次的可选对象是否变化 | 分别写出每一步可选数量 |
| 颜色与个体 | 同色物品是否仍是不同个体 | 先编号,再按目标条件分类 |
| 有序与无序 | 交换先后是否算同一结果 | 确定用序列还是配对记录 |
| 至少与恰好 | 满足条件的边界是什么 | 把条件换成可逐项判断的句子 |
二、一道抽球题:同颜色,不等于只有一种选法
下面是自编练习,并非AMC8官方真题:袋中有2个红球、3个蓝球、1个绿球,球除颜色外大小、质地相同。从6个球中随机同时取出2个,每一对球被取出的机会相同,求两个球颜色相同的概率。
先给球编号:红1、红2,蓝1、蓝2、蓝3,绿1。这里同时取出两球,不记录先后;“红1和蓝1”与“蓝1和红1”是同一对球。
全部选法可以这样数:先按顺序取两个不同的球,有6×5种记录;每一对在这个记录中出现两次,因此无序配对共有6×5÷2=15种。这15对才是本题用来计数的等可能结果。
同色选法中,两个红球只有“红1、红2”这一对。蓝球有“蓝1、蓝2”“蓝1、蓝3”“蓝2、蓝3”三对。绿球只有一个,不能组成同色的一对。因此满足条件的有1+3=4种,所求概率为4/15。
如果只把结果写成红红、红蓝、红绿、蓝蓝、蓝绿,再按这五类平均分配概率,就会出错。五个颜色类别包含的个体配对数并不相同,例如红蓝有2×3=6对,而红红只有1对。
三、有序方法也能做,关键是分子分母保持一致
也可以想象把随机取到的一对球依次记录,使用有序结果计算。总数为6×5=30;同色结果中,红球有2×1=2种有序记录,蓝球有3×2=6种,共8种。得到8/30=4/15,与前面的结果相同。
真正需要避免的是混用:分母取无序配对的15,分子却取有序记录的8;或者分母用30,分子仍用无序选法的4。数字各自都能解释,放到同一个分式里却不对应。
本题还可以用反面检查:不同颜色的配对有红蓝6对、红绿2对、蓝绿3对,共11对。11+4=15,且1-11/15=4/15,说明两种分类把全部配对完整覆盖了。
四、专项练习不用一次加难,先改一个条件
练完一题,可以保持球的数量不变,只改变一个抽取条件或目标。先写出哪些步骤需要重数,再开始计算。这样能检查方法是否理解,也比直接看另一道解析更容易发现混淆。
| 改动 | 先判断什么 | 本例的检查结果 |
|---|---|---|
| 改成抽两个不同颜色的球 | 是否可用原事件的补集 | 11/15,与同色概率相加为1 |
| 改成至少抽到一个绿球 | 唯一的绿球能与几个球配对 | 5对,共15对,概率1/3 |
| 改成抽一次、放回后再抽一次,求同色 | 第二次是否仍有6个球可抽 | 有序总数36,同色数4+9+1=14,概率7/18 |
| 仍不放回,改用有序记录 | 是否同时改写分子与分母 | 8/30约分后仍为4/15 |
AMC8为25题、40分钟。计数专项刚开始时,可以先不计时,把结果的定义写清楚;熟悉后再把题目放回限时练习。复盘时记录的是“把颜色类别当成等可能结果”或“有序无序混用”,比只写“概率不会”更便于下次检查。
下一次遇到抽取、排队或选人题,先在草稿边上写一句:我现在数的是什么?这句话明确了,才知道后面的乘法、分类或去重究竟有没有依据。
