9年级上册北师大版数学 用树状图或表格求概率(2) 逐字稿-4,174字

  师:上节课我们学习了用树状图或列表法,求解连续抛掷两枚质地均匀硬币时,两枚正面向上、两枚反面向上、一枚正面向上一枚反面向上这三个事件发生的概率问题。我们知道抛掷一枚硬币会出现正面向上或反面向上这两种结果。那如果一次实验结果出现两种以上,还能用树状图或表格求解其发生的概率吗?又该如何求解呢?下面来看一个游戏。小明、小影和小凡做石头剪刀布游戏,游戏规则是:由小明和小影做石头剪刀布游戏,如果两人手势相同,那么小凡获胜;如果两人手势不同,就按照石头胜剪刀、剪刀胜布、布胜石头的规则,决定小明和小影中的获胜者。假设小明和小影每次出这三种手势的可能性相同,大家认为这个游戏对三人公平吗?在解决这个问题之前,同学们先回答以下三个问题。问题一:什么样的游戏是公平的?问题二:本题的游戏是否公平?如何体现?问题三:你们能分别求出小明、小影和小凡获胜的概率吗?我们先来回答第一个问题,什么样的游戏是公平的?

  生:只有当参与游戏的各方获胜的概率相同时,这个游戏才公平。

  师:非常正确。那我们如何求出小明、小影和小凡获胜的概率呢?因为小明和小影每次出这三种手势的可能性相同,所以可以利用树状图列出所有可能出现的结果。下面我们一起列一下这个树状图。一列表示小明每次出的手势,可能结果有三种,分别是石头、剪刀、布;第二列表示小影所出的手势,同样是石头、剪刀、布。由于小明与小影所出的手势互不影响,所以在小明出石头时,小影可以出石头、剪刀、布三种情况中的任一种,就会有三种结果,分别是(小明出石头,小影出石头)、(小明出石头,小影出剪刀)、(小明出石头,小影出布)。当然小明也有可能出剪刀,同样,在小明出剪刀的情况下,小影仍然可能出石头、剪刀、布,又有 3 种不同的情况,即(小明出剪刀,小影出石头)、(小明出剪刀,小影出剪刀)、(小明出剪刀,小影出布)。同学们,小明在一次游戏中还有可能出什么手势呢?

  生:也有可能出布。

  师:对了。那么在小明出布的情况下,小影会出什么手势呢?

  生:会出石头、剪刀、布三种情况的任一种。

  师:没错,所以又有三种不同的情况,即(小明出布,小影出石头)、(小明出布,小影出剪刀)、(小明出布,小影出布)。以上就是我们列出的树状图,同学们数一数一共有几种可能结果呢?

  生:共有 9 种不同的结果。

  师:两人手势相同的结果有三种,分别是(小明出石头,小影出石头)、(小明出剪刀,小影出剪刀)、(小明出布,小影出布)。按照游戏规则,这三种情况代表小凡获胜。我们按照概率计算公式,小凡获胜的概率为 3÷9 = 1/3。现在我们再来找一找小明胜小影的结果一共有几种?

  生:小明胜小影的结果有三种,分别是(小明出石头,小影出剪刀)、(小明出剪刀,小影出布)、(小明出布,小影出石头)。

  师:所以小明获胜的概率为 3÷9 = 1/3。最后我们来看一下小影胜小明的结果有哪几种?

  生:小影胜小明的结果也有三种,即(小明出剪刀,小影出石头)、(小明出布,小影出剪刀)、(小明出石头,小影出布)。

  师:所以小影获胜的概率为 3÷9 = 1/3。同学们来看一看,这三人获胜的概率分别是多少呢?

  生:分别是 1/3。

  师:所以这个游戏对三人来说是公平的。那同学们能否用列表法解决这一问题呢?现在我们用列表法列出所有可能出现的结果。列表如下,我们把列表示成小明出一次手势时的三种可能情况,分别是石头、剪刀、布;用行表示小影出一次手势时可能出现的三种情况,也是石头、剪刀、布。在交叉的位置,类似于坐标的方法,表示出两人每次出手势时可能出现的结果。例如(石头,石头)就表示小明出石头,小影也出石头;(石头,剪刀)就表示小明出石头,小影出剪刀。(剪刀,布)表示什么意思呢?

  生:表示小明出剪刀,小影出布。

  师:依次类推,表格中表示出了小明和小影所出手势的所有可能情况。同学们数一数一共有几种结果?

  生:也是 9 种结果。

  师:现在我们来找一找,分别代表小明、小影、小凡获胜的结果有几种情况。小明获胜的情况有三种,看表格中红色字体部分,(小明出石头,小影出剪刀),小明胜;(小明出剪刀,小影出布),小明胜;(小明出布,小影出石头),小明胜。小明获胜的结果数有三种,根据概率计算公式,小明获胜的概率为 3÷9 = 1/3。同学们再来找一找小影获胜的结果有哪几种?

  生:看表中蓝色字体部分,(小明出剪刀,小影出石头),小影胜;(小明出布,小影出剪刀),小影胜;(小明出石头,小影出布),小影胜。所以小影获胜的结果也是三种,小影获胜的概率也是 3÷9 = 1/3。

  师:最后表格中剩下绿色字体表示什么呢?

  生:按照游戏规则,这三种情况表示小凡获胜。

  师:所以小凡获胜的概率也是 3÷9 = 1/3。通过大家的共同努力,我们发现剪刀石头布这个游戏是公平的,也就是说对于参与游戏的各方获胜的概率是相同的。实际上在真正玩剪刀石头布时,双方做出的 3 种手势的可能性不一定相同,每个人都有自己的习惯和偏好。本例中,我们假设小明和小影每次做这三种手势的可能性相同,如果没有这种假设,后面的解法就缺乏理论依据。事实上,我们在将一个实际问题数学化时,往往不仅仅是一个抽象化的过程,而且也是一个理想化的过程。通过石头剪刀布的游戏,我们现在已经能够解决在一次实验中,如果出现 3 种结果,仍然能用树状图或列表法求解其发生的概率问题。如果一次实验的结果多于 3 种,又如何列树状图和表格来处理问题呢?同学们,我们一起来看下面这个游戏。这个问题看上去复杂,实际上等同于两人各掷一次均匀的骰子,将两人掷得的点数相加,点数之和为几的概率最大,选择这个数后,获胜的概率就大。同学们想一想,每一次掷骰子时所掷得的点数会出现几种情况呢?

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