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例题2(彩票中奖问题)设发行的彩票中奖率是0.001。假定发行的彩票数量巨大,以至于不论别人无论买多少彩票都不会改变你抽奖时的中奖率。求买n张彩票时中奖的概率。特别地,由于中奖率是千分之一,买1000张彩票中奖概率是否接近于1。
解 令X为n张彩票中中奖的彩票数。由题设,可认为X的分布为二项分布,此时,买n张彩票中奖的概率为 ,同样,我们不应该只停留在该问题的公式解。利用公式可以得到下表给出的数值结果:
n 1000 2000 3000 4000 5000
p n 0.632 0.865 0.950 0.982 0.993
从这表可以看到,中奖率千分之一的彩票,买1000张中奖的概率只有63.2%,而不是接近1。
在这问题中,公式和上表的数值结果比,后者说明问题更清楚。比如数值表还告诉我们,买3000张彩票中奖率已到达95%,再多买2000张(共5000张)中奖率只增加了4.3%。这无疑对如何购买彩票有参考价值。
那么,中奖率千分之一的彩票,买1000张中奖的概率只有63.2%,而不是接近1。又该如何解释呢?
和例1的讨论是一样。在那里我们说明了,尽管硬币是均匀的,但掷100次不一定出现50次正面,其概率只有0.08。在这里我们说明的是,在发行彩票中,当中奖彩票张数占发行彩票张数的千分之一(即中奖率为千分之一)时,如果许多人都买1000张彩票,那么,有的人可能买到一张中奖的彩票,有的人可能买到两张中奖的彩票,……等等,也有人一张中奖的彩票也没买到。其中约有63%的人买到了中奖的彩票,中了奖。换句话说,在买1000张彩票的人中,中奖的频率应稳定在63%左右。
事件的互斥和独立
这些式子在条件 下等价,都说明,两事件独立。课本选用 表达独立,体现了事件A,B平等。
在中学概率的教学中,事件的互斥(互不相容),互逆(对立),独立,常常被重点讨论。就实质来说,互斥,互逆,不是概率论的概念。它们的定义和概率无关。这里最重要的概念是事件的独立性。
教师应通过具体问题的讨论让学生加深对随机思想的理解。
培养学生的随机意识是一个长期的过程。在我们的教学中要特别强调这一点,而不要把概率统计讲成单纯的计算,变成了排列组合问题。
注:这里最重要的概念是事件的独立性。
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