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初三数学概率

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初三数学概率

初三数学概率范文第1篇

关键词:初中 数学 建模

建模是数学问题推理解答中的一个必不可少的思维环节,它是指学生在面对实际数学问题时,准确分析出该问题中所隐含的数学知识内容,在头脑中建立起数学模型,以该模型反映出这个问题,从而通过对该模型进行分析解答来实现对于整个数学问题的求解。可以看出,建模的过程,在数学问题的解答过程中处于一个承上启下的地位,紧密联系着实际问题与抽象理论。因此,对于建模方法技巧的教学,应当成为初中数学教学的重中之重。

一、建立三角函数模型

三角函数是学生在初三数学中刚刚开始接触的一个知识内容,不像其他函数等内容,学生已经有了一些初级内容的学习铺垫,接受新知识能够更加快捷,而三角函数则不同。学生对于三角函数的知识内容本身就存在着一些陌生感,想要使学生在初次接触时,便能够熟练运用并应用到建模过程中去,难度还是比较大的。因此,教师有必要针对三角函数的建模过程向学生开展专项训练。

例如,在解直角三角形的基本知识内容教学完成后,我要求学生解答这样一个问题:一条小船由西向东行驶,当其行驶至A处时,发现在其北偏东63.5°的方向有一个标志物C,当其继续向正东方向行驶60海里到达B处,发现刚刚的标志物在小船的北偏东21.3°。请问,要想使得小船距离C最近,小船应当继续向正东方向行驶多远?这个问题是解直角三角形当中非常典型的航行问题。因此,我先带领学生依照题干内容画出图形(如图1),并且通过作辅助线的方式在理论层面上进行推导与计算。这就是对这类问题进行建模的基本步骤。通过点C作AB的垂线CD,学生们很轻松地通过RtCAD与RtCBD,利用基本三角函数得出了BD的长。

图1

通过这样的建模训练,学生逐渐找到了解决三角函数问题的切入点。学生的关注点,由对于理论知识内容的单一研究,转移至对于如何将具体问题的解决向三角函数模型进行转化的思考上。这可以说是学生在三角函数学习过程中的一个质的飞跃。建模训练为学生学习三角函数内容开启了一扇门,掌握了这个方法,学生在面对有关三角函数的各类问题时便有章可循了。

二、建立统计概率模型

统计概率的学习内容也是在初三数学教学中刚刚出现的。这部分知识内容在整个初三数学中所占的比重并不算大,知识难度也不是最强的,但却是各类测验、考试中的“常客”。选择题、填空题等类型的小题中常常会有统计概率内容的题目,有的大题中也会出现这类问题。因此,这部分内容不得不引起我们的重视。作为一个重要的知识点,教师有必要对其进行有针对性的练习。

例如,在统计与概率知识内容的教学过程中,曾出现过这样一道习题:小明与小红用扑克牌玩游戏,他们准备在两种不同规则的游戏中选择一种。第一种游戏,将4、3、2三张扑克牌反面朝上放好,随机抽取一张后放回,再抽取一张。如果两张之和是偶数,小明胜,反之则是小红胜。第二种游戏,使用5、8、6、8四张牌,同样反面朝上放好,小明先抽取一张,小红从余下的牌中抽取一张,谁的数字大谁获胜。请问,如让小红胜率大,应该玩哪种游戏呢?采用统计概率的知识解决这个问题并不难,但具体建模操作却让学生感到困惑。这时我提示大家,从理论上分析不清时,依照要求列表思考,既直观又便捷。通过对两种规则下的结果分别列表(如表1、表2),学生顺利地求出了小红的获胜概率,并得出了正确结论。

其实,统计概率的知识内容难度并不大,只是在建模过程中,很多学生无法准确把握题目所要解决的问题是什么,或是不知道怎样以数学语言及逻辑来反映待解答的问题,造成很多学生在面对统计概率习题时存在困扰。通过建摸专项练习,学生找到了建立实际问题与理论知识之间联系的方法,学会了如何构建有效的数学模型。这个桥梁找到了,无论统计概率问题以何种方式呈现,对于学生来讲都不是难题了。

三、建立二次函数模型

函数对于初三学生来讲其实并不陌生。函数的知识内容,在初中数学学习中占据了“半壁江山”。有了一次函数的基础,二次函数对于学生来讲就不陌生了。但是,谈到二次函数内容的难度,不少学生就望而生畏了。确实,二次函数与一次函数等函数相比,无论从特征、性质还是处理技巧来看,都复杂了很多。因此,我曾针对二次函数的建模过程,进行了专题教学。

例如,在二次函数单元的习题中,有这样一道习题引起了我的注意:如图2所示,四边形ABCD是正方形,其边长为3a。现有E、F两个点,分别从B、C两点同时出发沿着BC、CD开始移动,并保证速度相同。由此所形成的CFB与EHG始终保持全等。其中,GE=CB,且点B、C、E、G在同一直线上。请问,想要使得DEH的面积取得最小,点E应当处于CB边上的什么位置?DEH的面积最小值是多少?在这个问题中,向二次函数方向建模是有效的解决方式。设BE长度为x,DEH的面积为y,则可以化简出y=■x2-■ax+■a2=■(x-■a)2+■a2的结果,最小值的取得也就轻而易举了。

通过教师的讲解,学生发现,原来二次函数的建模过程并不难理解。二次函数的题目类型虽然灵活多变,但其处理方式却并不复杂。只要深入理解并把握好对二次函数问题建模的几种基本方法,便能够以不变应万变地顺利解决一系列相关问题。教师绝不能对二次函数的建模教学失去信心,只有教师先摸索出一条思路清晰的解决方式,才能够带领学生透彻理解建摸方法,实现最终的熟练掌握。

四、建立阅读理解模型

很多初中数学教师都会陷入这样一个教学思想误区:阅读是文科课程的教学专利,数学学科则只需要将教学重点放在对学生的数理分析能力以及推理演算能力的培养上即可。殊不知,学生在解答数学问题过程中所出现的很多错误,其原因都在于审题不清。我在实际教学过程中发现,审题不清的问题在初三学生中十分普遍,学生的思维方向从一开始就出现了偏差,大大降低了解题效率。因此,阅读问题必须得到数学教师们的高度重视。

例如,在一次测验中,这道习题的错误率非常高:在计算机技术领域,计算所采用的是二进制计数法,也就是说,只利用0和1进行计数,区别于我们所常用的十进制数。二者之间可以进行这样的换算:(101)2=1×22+0×21+1×20=4+0+1=5。(1011)2=1×23+0×22+1×21+1×20=11。那么,将(1001)2换算为十进制数是多少呢?之所以出现错误,主要是由于学生没有抓住其中的换算规律。于是,我在教学中,针对换算规律的得出以及分析过程逐个讲解,重在思考过程,学生受益匪浅。

阅读能力的欠缺,直接影响着学生的数学学习效果。无法准确把握文字,分析其中所求,轻则导致学生在推理分析过程中出现偏差,重则造成学生由于不懂题中所述,根本无法解题。所以,在课堂教学过程中,我会在不同内容教学时,选取一些对于阅读能力要求较高的习题,以此向学生展示如何在准确阅读理解的基础上顺利建立数学模型。这对于学生数学能力提升帮助很大。

建模环节在具体数学问题与抽象数学理论之间架起了一座桥梁。在实际教学过程当中,我一直十分重视建模教学。在每个知识点的教学过程中,我都会有意识地通过处理实际问题来锻炼学生的建模能力。尤其在初三阶段的数学学习当中,知识内容丰富、知识难度增加,对于学生建模思维能力的培养便显得更重要。

前文所述是以具体知识内容为分类标准所实践的几种建模教学方式,希望教师们可以以此为鉴,不断创新出更多巧妙的建模方法,推动初中数学教学迈上一个新台阶。

参考文献

[1]赵丰棋.初中数学教学中建模的实践与思考[J].中国科教创新导刊,2014(14).

初三数学概率范文第2篇

关键词:小学 数学 崭新

初中的学习与小学有极大的差别,小学阶段的数学学习完全是基础型的学习。从学前班开始就开始认识数字,上了一、二年级学习加减法,到了三、四年级学习乘除法。五、六年级的时候已经是加强学习应用题。这些都是学习数学的基础。如果没有这些基础就难以继续学习数学。

初中三年的数学学习是怎样的?以下笔者将分享初中数学教学的反思。初中生刚步入初中首先要认识的是什么是有理数、什么是无理数、什么是自然数、什么是整数、什么是有限小数、什么是无限小数、以及上初中就接触的什么是正数、什么是负数等等。新阶段的学习。

零度还要低的温度。那么比零还要低的温度我们就要用一个概念来表示他。那么负数就能表现出他的价值了。还有生活中人与人所做的交易买卖。总会有赢利,也会有亏本。亏本就可以用负数表示。等等负数在生活中具有相当大的意义。因此,学习负数是非常必要的。

除了正负数的加减运算,我们教材还介绍了一元一次方程。一元一次方程对于解决实际运用题起到了一个很好的作用。我们还会接触到线、角等几何问题。在下一阶段我们还接触了坐标系等等。初一阶段的概率,整式运算还有对角线平行线、还有幂的方程正负数的加减法,以及一元一次方程都是比较简单的。在中考考点中所占比例为百分之三十左右。

到了初二阶段学习的难度就会加强些,就会接触到一次函数,反函数,图形,三角形、平行四边形、以及梯形的概念。还会学习分式的加减乘除,幂等一些比较深入的数学学习。

初三阶段的学习是难度最大的,初三阶段接触的知识点也是初中三年最难的。初三阶段学习的主要知识点有十一个。他们分别为二次根式、一元二次方程、图形的旋转、圆(点、直线、圆与圆的位置关系……)正多边形和圆、弧长、扇形面积、概率、二次函数、相似三角形、锐角三角函数、投影与视图。其中一元二次方程、圆、弧长、扇形面积和二次函数与相似三角形是中考重点考点这几个考点约占卷面总分值的百分之五十。初三阶段我们不仅要学习这些知识点完而且还需要复习初一以及初二学习过的内容。所以初三阶段学习是比较紧张的。

算问题过了就没什么大的问题。高二阶段就要多进行测试。主要是章节的测试。初二上学期尽量把初二阶段的课上完,下学期用来上初三的课。把初三大半年年的课拿来复习,否则将会不够时间复习。据往届的经验看如果上课的进程过慢学生就不能有足够的时间复习。所以初中的数学老师必须做好一个完整的教学进程。

在初三阶段是很关键的一个阶段。在这个阶段学生的压力会比较大,老师不能不停的给学生发试卷写发练习做。也不能做太多的测试。要知道题海战术是不被提倡的,我们要求学生做题是精而不是多。所以老师有必要的给学生挑出历年的中考重点常考题型给学生做训练而不是让学生盲目的去做题。这样只会徒劳无功。更严重的是还会使学生丧失学习的激情和勇气。有了一个方向学生才能去使力!还有一个关键点是对于初三阶段的一切测试以及模拟考的试卷,一般学生都不会自觉的去纠错订正,因此老师必须统一给学生再讲评遍试卷并且挑出学生易错题给学生建立一个错题本以及给学生挑出每次都会考的考点。

想做一名优秀的初中数学老师,只懂得教材的提纲和中考考点是不够的。课上的教学也极为一个关键,数学课需要的是学生和老师的互动,数学课主要的是给学生多于发表自己的看法,把思维开拓。让学生用自己的思维去体验数学。那么课堂上老师该怎么跟学生互动呢?课堂上,老师讲例题,可以找出一些相似的题型,给学生想出一些解题的方法。可以多鼓励他们利用不同的方法去解决这些问题。从而让学生更充分的认识知识点。

为什么很多同学都觉得数学难学,而且数学平均分相对比较低。即使初中数学难度不是很高,但是极多数的同学还是没拿到及格。这是为什么呢?其实多数同学是对知识点比较模糊。还有计算大意,等一些粗心的问题。有些题目学生明明会做,但是为什么没有得分呢?因为学生只是看着题目会做就很大意的忽视一些知识点,没有注意小细节因此就比较容易丢分,好或者拿不到满分。初中的数学拿及格是比较容易的,只要学生掌握了老师在课堂上所讲的东西并做好练结。及格是很容易拿到的。所以老师要有足够的信心能把学生的成绩提高。加强对学生的训练是必须的。

初三数学概率范文第3篇

《课程标准》圈定了教学范围,《考试说明》界定了考试范围、目的及试题呈现的形式.基于中考既具学业性又具选拔性的双重功能,中考数学命题既有对数学概念、法则等基本知识、基本技能、基本方法等数学知识基本运用的考查,也有考查学生合情推理、归纳演绎等综合应用能力、逻辑思维能力方面的综合题型.就数学中考总复习而言,必须坚持以基础知识为主,通过理清脉络、整合知识,从而对学生进行综合能力培养.结合学生实际和笔者多年初三教学经验,推荐确保各类学生均有所获的“三化”复习策略.

一、序化,使知识脉络清晰

学生面对问题束手无策的主要原因是不知道问题考的是哪个知识点,所以就不知道如何去解决问题.这,就要求我们要从“序化”着手.

1.要求:引导学生用知识结构图的形式完整梳理初中阶段所学内容,最好就是结合本地的《考试说明》,对所学知识点及其能力要求逐一进行对照检查.这样做,既可以查漏补缺,又可以建立自己的知识体系,实现对整个初中阶段数学知识点的全覆盖.通过按“序”梳理,知识就会脉络清晰,不缺、不乱.

这是总复习的第一阶段,也是关键的阶段.因为只有做好“序化”,才能完成“类化”,进而实现“深化”,所以必须做好“序化”这一步.

2.做法:第一步,让学生结合本地《考试说明》和数学教材的目录,按知识结构图的编写格式进行编写和记忆.通过这一环节,学生在清理每一节知识点的同时还理清了教科书编排的逻辑顺序(这个逻辑顺序就是学生的认知顺序).第二步,对照检查中出现的知识点漏、缺,要结合教材认真进行阅读,尤其是粗体字部分,要求在记忆必须记忆,要求理解的必须加以理解.因为这些粗体字常常是解决数学问题的依据――公式、概念、性质、公理或定理等.第三步,一定要求会推导书上出现的一些数学公式,能证明书上出现的每个定理.因为整个初中三年,公式、定理等比较多,通过公式的推导和定理的证明,学生可以做到即使忘记了公式也可以马上自己推导,同时还可以通过公式推导和定理证明,提高学生思考、解决问题的能力,形成解决数学问题的方法.

像这样,通过对知识的“序化”,学生便脉络清晰地完成了自己对整个初中阶段数学知识的建构,为知识的运用、能力的提升打下坚实基础.

二、类化,让知识条理清楚

新教材充分考虑了学生的知识结构和认知特点,将复杂知识分散编写,比如,课改前一版统天下的人教版初中数学中“统计初步”是到初三时用一章的内容讲解的,而新教材(以湘教版为例)是将其分成几个小板块安排在初一到初三进行讲解.这样编写,符合学生认知特点,降低了学习难度,但也显得相对零乱.其实,这些知识是有着严密内在逻辑的有机整体.因此,要将有着严密逻辑联系的同“类”知识进行条理化梳理,完成“类化”,从而实现知识的“小综合”,使学生综合能力得到提升.

1.要求:引导学生根据知识的内在逻辑联系,以章为单位进行归类,从而实现知识的“小综合”,提高在遇到陌生问题时能将其划“类”解决的能力.

2.做法:通常把初中数学分为数与代数、空间与图形、统计与概率三个部分.引导学生把所学的每一章归入其“类”.通过归“类”,增强对知识内在逻辑联系的理解.

以新湘教版为例,可把所学的包括七上第一章“有理数”到九下第一章“二次函数”共14章归为数与代数;包括七上第四章“图形的认识”到九下第三章“投影与视图”共11章归为空间与图形;包括七上第五章“数据的收集与统计图”到九下第四章“概率”共5章归为统计与概率.

通过类化,学生对整个初中阶段数学知识的内在逻辑联系有了进一步的认识,完成了对30章知识逻辑建构.这样做,第一个好处是学生能形成解决每“类”数学问题的大致思维,第二就是学生不再割裂看待各个知识点,综合能力由此将得到有效提升,从而产生“触类旁通”的功效.

三、深化,将知识拓展延伸并进行综合运用

各地的中考几乎都具有学业性和选拔性双重功能,一方面是对初中三年进行学业检测,另一方面要为各类高中进行人才选拔.因此,试题的设置除具有大量的基础性题目外,还设置有筛选功能的综合性题目.综合性题目的解决要求能对所学知识进行拓展延伸的综合运用.这也是常说的创新能力,创新能力的培养,即要对所学知识进行深化.

1.要求:深化,即升华.就是将所学知识融合、内化,在形成了自己的知识体系的基础上,提高探索、解决问题的综合能力.

初三数学概率范文第4篇

关键词:翻转课堂教学模式;初中数学;角的概念

引言:

“翻转教学”这一模式最早起源于美国,并因其高度的前瞻性、灵活性迅速推行至全球,成为了当前教育的重点实践方向之一。作为一种新的教学模式,翻转教学具有趣味性强、重点突出、自由度高三大特点,与初中学生的思维方式和学习习惯具有很高的契合度,所以我们有必要对基于翻转课堂教学模式下的初中数学教学设计进行分析研究。

一、基于翻转课堂教学模式下初中数学教学的设计原则

根据笔者的经验和观察,学生在初一到初三的成长中,会呈现出截然不同的心理素质和学习能力水平。所以,教师的翻转课堂设计也要所有不同,以保证教学方法与学生的实际情况相适应:

首先,由于初一学生的数学素养尚待提高,所以教师在进行这一阶段学生的翻转课堂设计时,应保证图片、视频等直观化的资源占较大比重,以便强化学生的理解能力。而初二、初三学生经过一段时间的学习,已形成了一定的逻辑思维和知识基础,数学教师在进行翻转课堂设计时,可适当对教材内容进行深度挖掘,为学生留出一定的主动探究空间[1]。

其次,初一学生正处于小学教育与初中教育的过渡阶段,大多会在学习中表现出注意力发散、搞小动作等“小学化问题”。因此,数学教师在进行翻转课堂设计时,需要适当提高微课的趣味性,以增强对学生的吸引力。而高年级的学生已经具备了相应的自我意识和成长欲望,希望和“大人”站在同一个位置上,所以教师在设计课件内容时可简洁、大方一些。

二、基于翻转课堂教学模式下初中数学教学的设计方法

(一)学生自学阶段设计

第一,录制微课资源。微课资源使实现翻转课堂教学模式的基础,初中数学教师在学校教学之前,应提早录制出教学视频并上传到网络平台当中,以便学生在课前进行自主的预习学习。

以“角的概念”微课设计为例:某初中教师X设计了“三段式”的微课视频流程。第一阶段为3分钟,主要是建筑物、艺术品等各类实物的图片欣赏,并在阶段结束时添加了内容为“你能在图片中找到“角”的形象吗?这些图形有什么共同特点吗?”的旁白语音,以激发学生的学习热情,明確学生的学习方向;第二阶段为20分钟,主要是角的种类、定义、组成等教育性的知识内容,并在阶段结束时添加了“平角是一条直线,对吗?”、“把一个角放在十倍放大镜下观看,它的角度也增大十倍吗”等判断题,为学生的巩固练习提供帮助;第三阶段为5分钟,主要是对视频内容的回顾和总结,并留出一定的教学问题,为后续的课堂教学做出铺垫。

第二,设置教学问题。在翻转课堂的教学模式当中,学校教育大多是以答疑解惑、拓展知识的角色定位出现的,这就要求教师在向学生布置课前学习内容时,充分挖掘提问思路,以保证教学问题既能帮助学生确定自学方向,又能勾起学生的知识探索欲望。例如,数学教师A在讲解“合并同类项与移项”前,结合教材内容为学生预留出了以下几个问题:“如何移项?移项的作用在于?”、“如何合并同类项?合并同类项的作用在于?”、“怎样才能将未知数的系数转化为1?”。通过这些问题,教师A能有效引导学生将课前自学的重点放置在移项、合并同类项的定义、规则以及功能上,进而充分提升学生的自主学习效率和学习质量[2]。

(二)课堂教学阶段设计

作为学生学习道路的引导者,数学教师应加强与学生之间的沟通交流,从而在课堂教学过程中有效解决学生在课前学习时遇到的阻碍和疑惑,并拉近师生之间的情感距离。例如,在教授概率统计的相关知识时,数学教师S要求学生举手阐述自己在学习这一章节时遇到的困难。其后,教师发现大多数同学对概率的累积计算不甚理解,便由此举出了“J、K、L三名同学分苹果,只有一个苹果,请问J同学得到三次苹果的概率是多少?”这一问题案例,并要求学生解答。果不其然,许多学生都将1/3进行三次相加,得出答案为1的错误结果。其后,教师围绕这一题目进行了细致的讲解,带领学生将J同学单词得到苹果的概率进行相乘,最后推算出1/27这一正确答案。在这一过程中,学生们的问题得到了有效地解决,进而实现了数学课堂教学的高质量进行。

总结:

综上所述,将翻转课堂教学模式运用到课堂当中,是初中数学教育实现新时展的必要途径。分析可知,教师通过分析不同阶段学生的特点,对翻转课堂中自己的角色定位产生科学认知,并灵活运用图片资源、教学问题等手段,能显著提高数学教师的课堂教学质量,激发学生的主动学习兴趣,实现学生对数学知识的自主理解,为学生日后的数学学习夯实基础。

参考文献: 

[1]杜满良.基于翻转课堂教学模式的初中数学教学设计研究[J].读与写(教育教学刊),2017,14(03):70. 

初三数学概率范文第5篇

视点一:与几何图形相结合

例1 (吉林)如图1,口袋中有5张完全相同的卡片,分别写有1 cm、2 cm、3 cm、4 cm 和5 cm,口袋外有2张卡片,分别写有4 cm 和5 cm.现随机从袋中取出一张卡片,与口袋外两张卡片放在一起,以卡片上的数量分别作为三条线段的长度,回答下列问题:

(1)求这三条线段能构成三角形的概率;

(2)求这三条线段能构成直角三角形的概率;

(3)求这三条线段能构成等腰三角形的概率.

解析:随机从袋中取出一张卡片,与口袋外两张卡片放在一起,以卡片上的数量分别作为三条线段的长度共有5种等可能的情形(1、4、5)、(2、4、5)(3、4、5)(4、4、5)(5、4、5).

(1)根据三角形两边之和大于第三边,才能构成三角形,可以判断情形(1、4、5)不能构成三角形,故P(这三条线段能构成三角形的概率)=45.

(2)根据勾股定理的逆定理因为32+42=52,所以情形(3、4、5)能构成直角三角形,故P(这三条线段能构成直角三角形的概率)=15.

(3)显然,P(这三条线段能构成等腰三角形的概率)=25.

视点二:与函数相结合

例2 (镇江市)有A,B两个黑布袋,A布袋中有两个完全相同的小球,分别标有数字1和2.B布袋中有三个完全相同的小球,分别标有数字-1,-2,和-3.小明从A布袋中随机取出一个小球,记录其标有的数字为 x,再从B布袋中随机取出一个小球,记录其标有的数字为y,这样就确定点Q的一个坐标为(x,y).

(1)用列表或画树状图的方法写出点Q的所有可能坐标;

(2)求点Q落在直线 y=x-3上的概率.

解析:(1)用列表或画树状图的方法求点Q的坐标有(1,-1),(1,-2),(1,-3),(2,-1),(2,-2),(2,-3).

(2)“点Q落在直线 y=x-3上”记为事件A,所以P(A)=26=13,即点Q落在直线y=x-3上的概率为13.

视点三:与方程(组)相结合

例3 (大连)在围棋盒中有 x 颗黑色棋子和 y 颗白色棋子,从盒中随机地取出一个棋子,如果它是黑色棋子的概率是38.

(1)试写出 y 与 x 的函数关系式.

(2)若往盒中再放进10颗黑色棋子,则取得黑色棋子的概率变为12,求 x 和 y 的值.

解析:(1)根据题意,得xx+y=38,

8x=3x+3y,3y=5x,y=53x;

(2)根据题意,得y=53xx+10x+y+10=12,

解得,x=15,y=25.

视点四:与其它学科的整合

例4 (苏州)如图2,电路图上有四个开关A、B、C、D

和一个小灯泡,闭合开关D或同时闭合开关A,B,C都可使小灯泡发光.

(1)任意闭合其中一个开关,则小灯泡发光的概率等于;

(2)任意闭合其中两个开关,请用画树状图或列表的方法求出小灯泡发光的概率.

解析:这是与物理电路相结合的综合题,必须熟悉电路的基本原理.

(1)14;

(2)正确画出树状图(或列表)任意闭合其中两个开关的情况共有12种,其中能使小灯泡发光的情况有6种,小灯泡发光的概率是12.

视点五:建立模型与解决问题的阅读理解

例5 (青岛市)实际问题:某学校共有18个教学班,每班的学生数都是40人.为了解学生课余时间上网情况,学校打算做一次抽样调查,如果要确保全校抽取出来的学生中至少有10人在同一班级,那么全校最少需抽取多少名学生?

建立模型:为解决上面的“实际问题”,我们先建立并研究下面从口袋中摸球的数学模型:

在不透明的口袋中装有红、黄、白三种颜色的小球各20个(除颜色外完全相同),现要确保从口袋中随机摸出的小球至少有10个是同色的,则最少需摸出多少个小球?

为了找到解决问题的办法,我们可把上述问题简单化:

(1)我们首先考虑最简单的情况:即要确保从口袋中摸出的小球至少有2个是同色的,则最少需摸出多少个小球?

假若从袋中随机摸出3个小球,它们的颜色可能会出现多种情况,其中最不利的情况就是它们的颜色各不相同,那么只需再从袋中摸出1个小球就可确保至少有2个小球同色,即最少需摸出小球的个数是:1+3=4(如图4①);

(2)若要确保从口袋中摸出的小球至少有3个是同色的呢?

我们只需在(1)的基础上,再从袋中摸出3个小球,就可确保至少有3个小球同色,即最少需摸出小球的个数是:1+3×2=7(如图4②)

(3)若要确保从口袋中摸出的小球至少有4个是同色的呢?

我们只需在(2)的基础上,再从袋中摸出3个小球,就可确保至少有4个小球同色,即最少需摸出小球的个数是:1+3×3=10(如图4③):

……

(10)若要确保从口袋中摸出的小球至少有10个是同色的呢?

我们只需在(9)的基础上,再从袋中摸出3个小球,就可确保至少有10个小球同色,即最少需摸出小球的个数是:1+3×(10-1)=28(如图4⑩)

模型拓展一:在不透明的口袋中装有红、黄、白、蓝、绿五种颜色的小球各20分(除颜色外完全相同),现从袋中随机摸球:

(1)若要确保摸出的小球至少有2个同色,则最少需摸出小球的个数是;

(2)若要确保摸出的小球至少有10个同色,则最少需摸出小球的个数是;

(3)若要确保摸出的小球至少有 n 个同色(n<20),则最少需摸出小球的个数是.

模型拓展二:在不透明口袋中装有 m 种颜色的小球各20个(除颜色外完全相同),现从袋中随机摸球:

(1)若要确保摸出的小球至少有2个同色,则最少需摸出小球的个数是.

(2)若要确保摸出的小球至少有 n 个同色(n<20),则最少需摸出小球的个数是.

问题解决:(1)请把本题中的“实际问题“转化为一个从口袋中摸球的数学模型;

(2)根据(1)中建立的数学模型,求出全校最少需抽取多少名学生.

解析:模型拓展一:(1)1+5=6;(2)1+5×9=46;(3)1+5(n-1).

模型拓展二:(1)1+m;(2)1+m(n-1).

问题解决:(1)在不透明口袋中放入18种颜色的小球(小球除颜色外完全相同)各40个,现要确保从口袋中随机摸出的小球至少有10个是同色的,则最少需摸出多少个小球?

(2)1+18×(10-1)=163.

视点六:与实验相结合的说理问题

例6 (贵阳)小颖和小红两位同学在学习“概率”时,做投掷骰子(质地均匀的正方体)实验,他们共做了60次实验,实验的结果如下:

朝上的点数123456

出现的次数79682010

(1)计算“3点朝上”的频率和“5点朝上”的频率.

(2)小颖说:“根据实验,一次实验中出现5点朝上的概率最大”;小红说:“如果投掷600次,那么出现6点朝上的次数正好是100次.”小颖和小红的说法正确吗?为什么?

解析:(1)“3点朝上”出现的频率是660=110,“5点朝上”出现的频率是2060=13;

(2)小颖的说法是错误的.这是因为,“5点朝上”的频率最大并不能说明“5点朝上”这一事件发生的频率最大.只有当实验的次数足够大时,该事件发生的频率稳定在事件发生的概率附近.小红的判断是错误的,因为事件发生具有随机性,故“6点朝上”的次数不一定是100次.