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概率组合解题与日常应用

时间:2022-03-04 08:39:51 浏览次数:

摘要:概率知识点作为学习生活中时常运用到的数学知识,它早已与人们的生活紧密联系在一起。无论是在学习排列组合的解题过程中,还是在日常生活中天气预报、福利彩票上的运用上,概率的应用都能有效帮助学生解决各类组合问题和实际生活问题。本文将进一步对概率组合解题与日常应用展开分析和探讨。

关键词:概率;排列组合;日常应用

0.引言

当前是一个大数据技术时代,数据的研究离不开概率问题,学习生活中人们无时无刻不在与数字打交道,概率理论知识的作用不仅仅体现在数学的排列组合问题解决中,在社会的各个行业都有着普遍的应用,影响着人们的日常生活。无论是在天气预测、交通建设,还是在企业经济管理、社会彩票中,概率论都起着重要的作用。

1.概率与排列组合知识点与解题

1.1概率与排列组合知识点

概率在排列组合问题中的应用主要分为分步计数原理和分类计数原理,我们要充分掌握了解排列组合问题的常用方法,不断提高自身的解决实际问题的能力[1]。分类计数原理又称为加法原理,它的实质为做一件事情,我们可以通过n类办法去完成,在第1类办法中却有着M1种不同的方法,在第2类办法中有着m2种不同的方法,以此类推,第n类办法中有着mn种不同的方法,由此可得出完成整件事情的方法共有N=m1+m2+…+mn[2]。分步计数原理又叫乘法原理,它的实质为做一件事情,需要通过n个步骤,做第1步有m1种不同的方法,做第2步又有m2种不同的方法,以此类推,做第n步有mn种不同的方法,由此得出完成整件事情的方法有N=m1×m2×…×mn。

分类计数原理与分布计数原理的主要区别在于,分类计数原理方法是相互独立的,其中每一种方法都能够独立的完成整件事。而分布计数原理的特点是各步骤相互依存,每一步骤中的方法能够完成事情的某个阶段,无法独立完成整个事件[3]。

1.2概率与排列组合知识点解题

1)分类计数原理的问题解决。如例1,一个元旦晚会中存在10个节目,其中有6个舞蹈类节目,4个演唱类节目,要求每2个演唱节目之间至少安排1个舞蹈节目,求出有多少种演出安排方案?

由题意可得知,可以先将6个舞蹈类节目任意排成一列由A66种排法,然后从舞蹈类节目之间和前后一共7个位置之间选出4个安排演唱由A47种方法,两者相乘可得出共有604800种方式。

2)分步计数原理的问题解决。如例2,存在2m个人进行交际舞训练,每两个人成为舞伴进行训练,一共有多少种成对方式?

由题意可得知,第一步,假设2m中任意一个人的配对者,有2m-1中选择,成功搭配一对后,然后从余下人员的2m-2中任意确定一个,以此类推,经过m步刚好结成m对,总共存在的结对方式有N=(2n-1)×(2n-3)×…×3×1。

2.概率组合解的日常应用

2.1在博彩中的应用

由于在社会上的博彩方式各种各样,我们要应用到的概率论原理也势必大不相同。例如对我国的福利彩票进行概率应用,首先彩民要从1-33个红色号码球中选取6个红色号码球,然后再从1-16个蓝色号码球中选取一个蓝色号码球,从而组成一注完整的投注号码。众所周知,彩票中奖的概率随着奖励越大概率越小[4],然而彩民并不知道各等级奖的实际中奖概率,通过利用概率论知识,我们可以得出各种方案的中奖概率,以n选7玩法为例,我们可以有效计算出选中k个数字后不加特别好的实际准确概率:

P(x=k)=CK7C7-kn-7Ckn,(k=1.2,……,7)

选中k个数字再加上特别好的准确概率:

Pk+=p(x=k)×(7-k)n-7

根据这两个概率公司,彩民们能充分掌握了解到各等级奖项的中奖概率,35个号码选7各等级中奖概率分别为P1=1487*10-7;P2 =1.041*10-6;P3=2.811*10-5;P4=8432*10-4;P5=1.096*10-3;P6=1.705*10-2;P7=1.066*10-1。

2.2在天气预报中的应用

生活中概率理论知识在天气预报中运用的时间由来已久[5]。接下来笔者将运用概率理论知识对生活中的台风产生概率问题进行解释说明。引起台风产生的主要因素包括了四点:1)存在着热带漩涡;2)存在足够温暖的热带洋面,只有在温度超过26摄氏并且洋面海水层达到60米以外的洋面才能促进台风的生成;3)具备一定程度的地球自转偏向力,这个力能够让台风持续不断的从海洋中吸取热量;4)台风产生前的高低空间风向风速差距要尽可能的小。我们通过利用概率理论知识,将洋面温度假设为a,纬度为b,深度为c,台风产生的概率为d。由此可以得知以下结论:

1)当c<100,a≥0时,d=abc÷100000(b≤5) d=ac÷10000(30>b>5) d=ac÷10000b(b≥30)

2)当c≥100,a≥0时,d=ab÷1000(b≤5) d=a÷100(30>b>5) d=a÷100b(b≥30)

3)当a<0时,d=0

然后根据这些结论公式,结合当地海域的地理位置,在没有人为因素的干扰条件下,就可以准确计算出当地台风的产生概率。

3.结束语

综上所述,对于概率理论知识,人们不能仅仅局限于它只是一种解决排列组合问题的工具,在实际生活中概率论广泛应用于各个行业,概率论的众多原理都能在大众生活中得到充分体现,无论是数学全概率公式,还是相关系数。我们要灵活运用概率知识进行实际问题的分析判断,不断提高自身的测算水平。

参考文献:

[1]刘颖,马恩林.概率统计就在我们身边[M].呼和浩特:远方出版社,2011,(05):12-14.

[2]张芳.日常生活中概率的应用[J].山西财经大学学报(高等教育版),2007,(4):121-125.

[3]张德然茹诗松.高中概率统计教学中关于随机性数学思维的培养[J].课程.教材28-3.教法,2003(9):39-42.

[4]王寅梅.例谈概率知识在实际问题中的应用[J].今日科苑.2008,(24):52-55.

[5]唐传义,王亚洲.抛硬币,学概率"活动设计[J].中学数学教学参考(中旬),2001(3):30-33.

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