概率方法在其他数学问题中的应用

概率方法在其他数学问题中的应用,第1张

概率在中学数学中的价值
概率是研究随机现象规律的学科,它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的方法,同时为统计学的发展提供了理论基础。概率论是随机数学的基础,其中蕴含着丰富的辨证思想。在中学阶段学习概率有助于学生体会数学与现实生活和其他学科的联系、形成辨证的思想、增进学生对数学本质的理解。概率在中学数学中具体的价值体现在以下几个方面:
41 知识技能方面
有利于增强学生动手能力和对数学学习的兴趣培养以及学生体会数学与现实生活以及其他学科的联系。
概率的主要内容是在学习“事件的可能性的基础上来学习如何预测不确定事件(随机事件)发生的可能性的大小”,系统地理解概率的意义及求概率的方法,为下面学习求比较复杂的情况的概率打下基础。掌握用概率预测随机发生的可能性大小,在日常生活、自然、科技领域有着广泛的应用,学习了概率知识,无论是今后继续深造(高中学习概率的乘法定理)还是参加社会实践活动都是十分必要的。概率教学中存在着大量的有趣的实践活动,如硬币、掷骰子等。学生参加这些实践活动后,不仅能够真正掌握概率内容,体会其中的思想内涵,并且由于学习过程的轻松愉快,更易于培养学生学习数学的兴趣。因此,中学数学概率的教学,将有效地促进学生学习方法的改变,提高学生动手试验能力,培养学生学习数学的兴趣。
众所周知,概率具有丰富的现实背景,在现实生活中有着广泛的应用,在科技高速发展的今天,概率更加显示出其广泛的应用性,如“生日问题”、“晚会礼物问题”、“中奖问题”、“抽检问题”、商界的各种风险投资、气候的瞬息万变等在日常生活中随处可见的现象都与概率有着千丝万缕的联系,而这些同样又是其他学科要讨论的重要话题之一。因此,概率的学习,对于学生认识数学与现实生活及其它学科的联系,体会概率在刻画和解决实际问题中的作用,感受数学的应用价值起着非常重要的作用。
42 思维能力方面
有利于学生数学思维的培养以及辩证思想的形成。
在概率的教学中,从集合到事件,一般变量到随机变量的延伸中都充满了数学思维方法。通过这些让学生切实体会到数学思维的本质,从类推中学生体会到数学抽象思维的层次性;而随机变量是以前学习过的变量的扩充,从离散型随机变量的认识中,学生初步体会到数学知识基本的扩充方式:内容的扩充(研究对象的扩充)和研究方法的扩充。
在我们生活的现实世界中,充满了许多不确定的现象,如投掷一枚硬币,可能正面(国徽)向上也可能反面(文字)向上,结果是不确定的,可是经过无数次的投掷,就会发现其正面向上和反面向上的几率是均等的。但这并不能保证投掷100次正面向上50次,实际上正面向上50次只有8%。在射击实验中,射手射中某一环的概率是局部问题,如果全面考察各环则是涉及随机变量的分布列的全局问题。通过这些随机现象的教学,学生可以感知偶然与必然、变与不变、有限与无限、确定与不确定、局部与整体的对立与统一,这些都有助于学生辨证思想的形成。

只要有设计到顺序问题的,就要使用排列
例如:
1 三个同学分三本不同的书有几种方法
显然要用排列共有A3,3=6种
2把六本不同的书放在同一层书架上,有几种方法
可以这样理解,把六本书全排列后,在搬到书架上
所以有A6,6=120种
至于组合他于顺序无关他只是将所要的东西取出来,放在一起而已
例如 从六本书中选三本的方案有:
C6,3=20
最后概括一起:
其实排列就是在组合的基础上,把所取出来的东西,再拿来拍一下,就成了排列
这一点可以从公式上理
Am,n = Cm,n An,n

表示从m个选出n个排列 先从m个选出n个组合 再把n个自行进行全排列

所以这很好理解只要记住排列是组合进一步就行了

超级超级有用啊,是我见过最有用的学科之一。生活中,你直接用到概率学的地方可能只是告诉你买不得而已,但是概率学(貌似应该叫统计学吧……)是众多基础学科和工程学的许多理论的基石,没有统计学,这些学科将会轰然坍塌。举个例子说吧,比如说现在研发了一种新药,要用在临床了,我们要设立实验组、安慰剂组、空白对照组什么的。可是我们都知道,再好的药,也总有那么一些倒霉鬼愣是吃了治不好的,再烂的药,哪怕是完全没用的药,也总有那么几个幸运儿可以自愈的,那这就有问题啦,如果检测出来实验组的疗效比安慰剂组、空白组都要好,你怎么说清楚这是因为药效本来就好还是刚好实验组的幸运儿比较多而安慰剂组的倒霉鬼比较多呢做重复理论上重复多少次也不能完全排除这种可能性啊,你又不能把全世界的人都抓来试一遍。这个时候就需要统计学了,借助统计学当中的一些理论工具,比如说方差分析、t检验、F检验、回归方程之类来明明确确的指导这个实验可信的概率,于是我们就可以设置一个值,但凡可信的概率超过这个值(根据需要从95%到999999%不等,有些情况下还会更高)就认为这个实验结果是可靠的。正是因为统计学是很多应用学科的基石,所以它往往被隐藏在了应用学科的身影之下,让人时时刻刻都在用到它却总也意识不到。

概率的概念是从实际经验中抽象来的,最朴素的说法是:事件发生可能性的大小。频率学派认为,某事件在重复试验中发生的次数与总次数的比率,就是概率的近似,这显然符合直观的日常经验,不过也是有局限的,对于不可重复的事件,无法以此确定其概率。贝叶斯学派则认为,事件的概率是人们根据经验,对其发生可能性给出的个人信念,这是一种主观概率。


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