關(guān)于“頻率與概率”關(guān)系的思考
頻率與概率是兩個不同的概念,它們之間既有區(qū)別,又有聯(lián)系,學(xué)習(xí)時要關(guān)注以下幾個方面:
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一、頻率與概率定義不同
1.對事件發(fā)生可能性大小的感覺通常來自觀察這個事件發(fā)生的頻率,即該事件實際發(fā)生的次數(shù)與試驗總次數(shù)的比值。由于觀察的時間有長短,隨機事件的發(fā)生與否也有隨機性,所以在不同的試驗中,同一個事件發(fā)生的頻率可以彼此不相等。
2.概率被用來表示一個事件發(fā)生的可能性的大小。
如果一個事件是必然事件,它發(fā)生的概率就是1,如果一個事件是不可能事件,它發(fā)生的概率是0,隨機事件發(fā)生的概率通常大于0且小于1。
例如:拋擲一枚均勻的硬幣,硬幣落地后“正面朝上”的概率是。當(dāng)試驗次數(shù)較少的時候,“正面朝上”的頻率有可能是0,也有可能是1或其它數(shù),但是經(jīng)過多次重復(fù)試驗后,“正面朝上”的頻率會穩(wěn)定在。
二、頻率與概率的聯(lián)系
即用頻率來估計概率。
誰也無法預(yù)測隨機事件在每次試驗中是否會發(fā)生,但是在相同的條件下進行多次重復(fù)試驗后,事件出現(xiàn)的頻率會逐漸穩(wěn)定,穩(wěn)定后的頻率可以作為概率的估計值。反之,如果知道一個事件發(fā)生的概率,就可以由此推斷:在多次重復(fù)試驗后該事件發(fā)生的頻率將接近其概率。
值得注意的是:用試驗的方法得出的頻率只是概率的估計值,要想得到近似程度較高的概率估計值,通常需要經(jīng)過大量的重復(fù)試驗。
三、典型題例
1.頻率與概率的關(guān)系
例1
(1)
從一批準(zhǔn)備出廠的電視機中,隨機抽取10臺進行質(zhì)量檢查,其中有1臺是次品,能否就說這批電視機的次品的概率是0.10?
(2)
某廠產(chǎn)品的次品率是2%,問“從該廠產(chǎn)品中任意抽取100件,其中一定有2件是次品”這一說法是否正確?為什么?
分析
“頻率”是單次具體試驗時,某事件表現(xiàn)出來的結(jié)果。不同時、不同次的試驗該事件發(fā)生的頻率往往也是不同的;而“概率”是在大量重復(fù)試驗中,該事件發(fā)生的頻率所表示出來的規(guī)律性結(jié)果,它是固有的、客觀的和不變的。
解:(1)
不能說這批電視機的次品的概率是0.10,只能說在這次試驗中出現(xiàn)次品的頻率是0.10。
(2)
次品率是2%,即現(xiàn)出次品的概率是2%,是在多次或大量重復(fù)質(zhì)檢的基礎(chǔ)上表現(xiàn)出來的規(guī)律性的結(jié)果,并不是說在每一次具體的試驗中,隨機抽取100件恰有2件次品,也不能說恰有2件次品的可能性最大。
例2
甲、乙兩人輪流拋擲一普通的正六面體骰子,甲已經(jīng)拋了5次,一次也沒擲得6點;乙也拋了5次,有2次擲得了6點,下一次拋擲時誰擲得6點的機會比較大?
析解
拋擲一個普通的正六面體骰子,骰子落地后“6點朝上”的概率是。在每一次拋擲中,這個概率是不變的。因此,下一次拋擲時兩人擲得6點的機會是一樣大。
例3
下列說法中,合理的是________。(填序號)
(1)
買彩票中獎是個隨機事件,因此中獎的概率與不中獎的概率都是50%。
(2)
小明在10次拋圖釘?shù)脑囼炛邪l(fā)現(xiàn)3次釘尖朝上,據(jù)此他說釘尖朝上的概率一定是30%。
(3)
在一次課堂進行的試驗中,甲乙兩組同學(xué)估計一枚硬幣光榮稱號地后正面朝上的概率分別為0.48和0.51。
(4)
拋擲一枚普通的正六面體骰子,骰子落地后出現(xiàn)6的概率是,但有人連續(xù)兩次擲得了6點。
解析隨機事件發(fā)生的概率有大有小,并不都是50%,因此(1)說法不對。
小明進行的試驗次數(shù)太少了,因此估計值缺乏可信度,所以說法(2)不合理。
因為隨機事件的發(fā)生與否有隨機性,在不同的試驗中隨機事件發(fā)生的頻率有可能不同,所以兩組同學(xué)的估計值不同是可能的,說法(3)是合理的。
概率是,并不能決定頻率也是,因此說法(4)也是合理的。
綜上所述,填(3)、(4)。
2.用頻率估計概率
例4公園里有一生意人設(shè)計了游戲攤位,游客只需拋擲一枚正方體骰子,如果出現(xiàn)6點,就可獲得價值10元的獎品,要拋擲一次骰子需付一元的費用。小明在攤位前觀察了很久,記下了游客們的中獎情況:
看了小明的記錄,你有什么想法?
解析對于一個普通正方體骰子來說,6點出現(xiàn)的頻率應(yīng)為,小明記錄拋擲的次數(shù)為161次,中獎的次數(shù)應(yīng)在27次左右,而實際中獎次數(shù)只有4次??梢詰岩缮馊怂玫镊蛔淤|(zhì)量分布不均勻。要進一步證實這處懷疑,可以通過更多的試驗來完成。
例5甲乙兩人分別拋擲兩個正方體骰子,并將骰子落地后出現(xiàn)點數(shù)之和大于6的頻率描述如下:
根據(jù)折線圖,甲估計骰子落地后出現(xiàn)點數(shù)之和大于6的概率為60%,乙估計骰子落地后出現(xiàn)點數(shù)之和大于6的概率約為56%。小明說:甲圖的折線比較平穩(wěn),乙圖的折線波動較大,因此甲的估計比較好。小強說:乙的試驗次數(shù)多,應(yīng)該是乙的估計較好。你怎么看?
解:小強的說法是正確的。
仔細觀察會發(fā)現(xiàn)兩圖的縱軸刻度大小不同,如果將兩人的數(shù)據(jù)繪制在同一幅圖上,將會發(fā)現(xiàn)乙數(shù)據(jù)的波動較小。
(責(zé)任編輯
錢家慶)