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编辑人: 未来可期

calendar2025-07-20

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冲刺阶段(第5个月):CSP - J数学强化之概率基础

在CSP - J的备考冲刺阶段,数学部分的概率基础是非常重要的一个板块。

一、概率的基本概念

(一)事件
1. 定义
- 在概率论中,事件是指在一个随机试验中可能发生也可能不发生的结果。例如,抛一枚硬币,正面朝上和反面朝上就是两个不同的事件;从装有不同颜色球的盒子里摸球,摸到红球、摸到白球等都是事件。
- 事件可以分为必然事件、不可能事件和随机事件。必然事件是在一定条件下肯定会发生的事件,比如太阳从东方升起;不可能事件是在任何情况下都不会发生的事件,像在实数范围内,一个数的平方是负数就是不可能事件;随机事件则是在一定条件下,可能发生也可能不发生的事件,这正是我们研究概率时重点关注的对象,例如掷骰子得到某个点数。
2. 学习方法
- 要深入理解事件的定义,可以通过大量简单的实例进行分析。比如日常生活中的一些现象,像抽奖、猜硬币正反等。自己动手做一些简单的模拟实验,并且在实验过程中准确识别其中的事件类型。

(二)概率计算
1. 定义
- 概率是对事件发生可能性大小的度量。如果一个试验有n种等可能的结果,事件A包含其中的m种结果,那么事件A发生的概率P(A)=m/n。例如,掷一个均匀的骰子,总共有6种等可能的结果(1点、2点、3点、4点、5点、6点),如果事件A是掷出偶数点,那么m = 3(2点、4点、6点),所以P(A)=3/6 = 1/2。
2. 学习方法
- 掌握概率计算公式是关键。首先要明确什么是等可能结果。可以通过做一些简单的练习题来加深对公式的理解和运用。例如,从装有5个红球和3个白球的袋子里随机摸出一个球是红球的概率计算,这里总共有8个球,红球有5个,所以摸出红球的概率就是5/8。

二、简单概率问题的建模与求解思路

(一)抛硬币问题
1. 建模
- 抛硬币是一个典型的概率模型。我们可以把正面朝上看作事件A,反面朝上看作事件B。因为硬币只有正反两面,且质地均匀,所以这是一个等可能事件,总共有2种结果,正面朝上和反面朝上各占1种结果。
2. 求解思路
- 如果问抛一次硬币正面朝上的概率,根据概率公式P(A)=1/2。如果是抛多次硬币,比如抛n次硬币,求恰好有k次正面朝上的概率,这就涉及到二项分布的知识,在CSP - J阶段主要是理解基本的概率计算,对于多次抛硬币的情况,可以先从简单的理解入手,如抛两次硬币,所有可能的结果是(正,正)、(正,反)、(反,正)、(反,反),那么恰好有一次正面朝上的概率就是2/4 = 1/2。

(二)摸球问题
1. 建模
- 当解决摸球问题时,要明确球的种类和数量以及摸球的方式(有放回摸球还是无放回摸球)。例如,一个盒子里有4个红球、3个蓝球和2个绿球。如果是有放回地摸球,每次摸球时盒子里球的总数和各种颜色球的数量都不变;如果是无放回地摸球,每次摸球后球的总数和相应颜色球的数量都会发生变化。
2. 求解思路
- 对于有放回摸球,计算某个颜色球被摸到的概率比较简单,直接根据概率公式计算即可。如摸到红球的概率就是4/(4 + 3+2)=4/9。对于无放回摸球,比如求第一次摸到红球且第二次摸到蓝球的概率,就需要分两步计算。第一步,第一次摸到红球的概率是4/9;第二步,在第一次摸到红球后,盒子里还剩下8个球,其中蓝球有3个,所以第二次摸到蓝球的概率是3/8,那么两次事件同时发生的概率就是4/9×3/8 = 1/6。

在CSP - J考试中,概率基础部分的题目可能会以简单直接的方式出现,也可能将概率与其他数学知识结合起来考查。所以在备考过程中,要熟练掌握概率的基本概念、计算方法以及常见问题的建模和求解思路,多做一些相关的练习题,提高解题的速度和准确性。

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原创

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