在有效的模型中,所有可能结果的概率之和恰好是 1。如果不是,就是有结果遗漏、重复或算错了。 总和检查是在交卷前发现错误的最快办法。
这一课把互斥结果和树状图结合起来,也是概率推理中的最后一道检查。
什么样的模型才有效?
必须同时满足三个条件。
- 每个概率都介于 0 和 1 之间。
- 结果涵盖所有可能发生的情况,而且互不重叠。
- 所有结果的概率之和为 1。
同样的想法还能求出缺失的概率:用 1 减去已知的概率。
例题详解
一个游戏有四种结果 A、B、C 和 D。已知 P(A) = 2/5,P(B) = 1/4,P(D) = 1/10,P(C) 未知。求 P(C),再求 P(B 或 C)。
第一步,通分。 分母是 5、4 和 10,所以用 20。于是 2/5 = 8/20,1/4 = 5/20,1/10 = 2/20。
第二步,把已知的相加。 8/20 + 5/20 + 2/20 = 15/20。
第三步,用 1 减去。 P(C) = 20/20 − 15/20 = 5/20 = 1/4。
第四步,(B 或 C)。 B 和 C 互斥,所以 P(B 或 C) = 5/20 + 5/20 = 10/20 = 1/2。
检验。 8/20 + 5/20 + 5/20 + 2/20 = 20/20 = 1。补全后的模型是有效的。
要留意的错误
因为每个数值单独看都合理,就接受整个模型。
一名学生为一颗不均匀的骰子建立模型:P(1) = 0.1,P(2) = 0.2,P(3) = 0.3,P(4) = 0.2,P(5) = 0.1,P(6) = 0.2。
错误做法: “每个概率都在 0 和 1 之间,所以模型没问题。”
介于 0 和 1 之间是必要条件,但光有这一点并不等于模型有效。
改正。 把它们加起来:0.1 + 0.2 + 0.3 + 0.2 + 0.1 + 0.2 = 1.1。总和大于 1,所以这个模型无效,至少有一个数值太大了。
总和检查也能抓出树状图里的错误。如果某个结果之后的分支是 0.7 和 0.2,加起来只有 0.9,其中一条分支还差 0.1。一个快速的习惯是:画每个分叉时就顺手加一下。
自我检测
先自己做,再打开答案。
1. 一支球队的比赛结果中 P(赢) = 0.45,P(平) = 0.25,除了输以外没有其他结果。求 P(输)。
查看答案
P(输) = 1 − 0.45 − 0.25 = 0.30。检验:0.45 + 0.25 + 0.30 = 1.00。
2. 树状图上第一条分支是 P(R) = 0.4。R 之后第二步的分支是 0.7 和 0.2。哪里有问题?应该满足什么条件?
查看答案
从同一点出发的第二步分支之和必须是 1,但 0.7 + 0.2 = 0.9。其中一条分支还差 0.1(应该是 0.8 和 0.2,或 0.7 和 0.3)。具体怎么改,要看题目给出的信息。
3. 四个结果的概率分别是 3x、2x、x 和 4x。求 x,以及 4x 对应结果的概率。
查看答案
3x + 2x + x + 4x = 10x = 1,所以 x = 0.1。4x 对应的结果概率是 0.4。这四个概率分别是 0.3、0.2、0.1 和 0.4,总和为 1。
下一步
现在请在概率推理练习题组中把五项技能结合起来,每道题都有完整解答。概率树状图与计数板会显示你所建树状图的总和,无计算器运算训练则练习上面这类精确的分数求和。
总和检查只需几秒钟,却是最常被跳过的一步。如果你希望老师帮你把它变成习惯,数学线上一对一补习是其中一种方式。