通过直觉和经验,我们可以知道概率的几个基本命题,也可以说是公理。苏联数学家安德雷柯尔莫哥洛夫总结了概率的三个公理。1.事件发生的概率不小于02。如果一个集合中的一个事件必须发生,概率之和等于13。如果集合中的事件互不相容且没有交集,则至少一个事件发生的概率等于每个事件发生的概率之和。

概率计算方法1:频率算法

即单独考虑每个事件的频率,用单个事件的频率除以总频率,或者用单个事件的频率除以其他事件的频率,再换算成概率值,得到概率值。

比如邮箱里收到大量邮件,有诈骗邮件,也有正常邮件。据统计,诈骗邮件中出现的词:获奖占30%,而且www。"占40%;1%的电子邮件显示获胜正常情况下,还有2%的人出现www。"统计显示,邮箱中欺诈邮件的百分比为20%。发现一封随机电子邮件包含获奖和www。"这封邮件是欺诈邮件的概率有多大?

它直接列出概率公式有点困难,但它用频率来计算更容易。

这封邮件要么是欺诈性的,要么是正常的。

首先,考虑有多少普通邮件包含获胜和www。"(1-20%) x 1% x 2%=160 %%%

再想想有多少欺诈邮件包含获奖和www。"20% x 30% x 40%=240%%%

它们的比例是160: 240=2: 3。

因为此电子邮件要么是正常电子邮件,要么是欺诈性电子邮件,并且两者的概率之和为1,所以欺诈性电子邮件的概率为:

3 :(2 3)=60%。

从这个例子可以看出,用频率来计算概率,就是把所有情况的频率分开考虑,然后计算比例,再看总概率等于多少。如果是互斥事件,总概率为1,那么频率比可以换算成概率值。这样就可以通过考虑它们各自的频率来降低思考的难度。

再比如,有两个盒子,盒子A装70个白球和30个红球,盒子B装20个白球和80个红球。随便拿出一个盒子,拿出一个球看颜色,再放回去,连续拿20次,找到10个白球和10个红球。问取出的盒子是a的概率是多少。

频率算法极其简单,频率单独计算。

盒子a中取出10个白球和10个红球的频率是0.7^10 x 0.3^10.

方框b同样的算法0.2^10 x 0.8^10

第二个频率比是概率的比值,因为概率之和等于1,所以很容易把频率比转换成概率。

教材中针对这类问题,发明了条件概率的概念和贝叶斯公式,甚至用到阶乘的运算。这种方法可以不能降低思考的难度,在我看来也没有必要。

概率计算方法二:集合对应法:

比如通过上点做一条弦,半径为1的圆的弦长小于根号2的概率是多少?

通过作图和显示,可以直观地判断出弦的个数对应圆上的点,这些点的集合就是弧长,所以弦的个数可以对应弧长,小于根号2的弦和所有弦的个数就是弧长与周长的比值。有了这个对应,就很容易计算出50%的概率值。

再举一个稍微复杂一点的例子:取0和2之间的两个值x,y。问x 2y \ u003c2的概率是多少?

画一个直角坐标系,可以直观的知道,所有值点的集合就是面积,对应22的面积。x2y \ u003c2的值点对应曲线x2y=2到坐标原点的面积。面积可以通过积分计算出来,然后两个面积的比值就是概率。

进一步展开,在0和2之间取四个值A,b,c,D,A 4B 3C D \ U003C2的概率是多少?

同样积分后除以2 ^ 4,就是概率值。

在教科书中,针对这类问题,经典的、几何的概括、概率之类的概念趣味横生

有些情况下,从正面计算比较麻烦。从后面算的话,要先算出它互斥事件的概率,然后减1,得到概率值。

举个常见的例子:一个班有40个学生。至少两个学生同一天生日的概率是多少?

这个例子如果从前面考虑,先计算所有情况的频率,再考虑生日的频率相同,太麻烦了。

如果反过来想,至少两个学生生日相同的概率的反面是所有学生生日不同。计算出这个负概率后,减去1得到同一天生日的概率。所有生日都不同的概率更容易计算。只要拉出第一个同学,占据某一天,再拉出下一个,生日不同的概率是364/365,再拉出第三个同学。前两个同学占用两天,那么第三个同学和前两个同学生日不同的概率是363/365,以此类推。将这些概率相乘,就是所有学生生日不同的概率。用1减去这个长形式的乘积意味着至少有两个。

从这个例子可以看出,在某些情况下,反向概率值很容易计算,然后减去1就得到正向概率值,大大降低了思考的难度。

以上三种算法都不需要从课本上学习公理化的知识,而是可以通过直觉和经验,用算术思维想出来,便于思考和计算。