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知识点深化 · 概率统计 · 小白第一课

古典概型:抛硬币掷骰子,概率怎么算得清清楚楚

抛一枚硬币,正面朝上的概率是 ½——这句话谁都会说,但为什么是 ½?背后的两个条件是什么?换个不公平的骰子还能这么算吗?这一页把古典概型、几何概型一次讲透:从"数基本事件"到用排列组合快速计数,再到把"无穷多个点"变成面积比。

① 这一课怎么学(小白 4 步法)

总用时约 60 分钟,拆成 4 步,一步都别跳:

1读(15分钟)
先读③④:古典概型的两个特征、概率公式 P(A)=m/n,以及排列组合数怎么数。
2画(15分钟)
做⑤⑥:每个题先列样本空间或画几何区域,再数有利事件,别直接套公式。
3练(15分钟)
做⑩分层练习,错了回头看④的计数表,把漏数的情况补出来。
4说(15分钟)
做⑨口述:对着一道题说出"总事件数、有利事件数、为什么这样数"。
第一课小目标学完要能做到:① 判断一个试验是不是古典概型;② 用列举法或排列组合写出 m 和 n;③ 几何概型里把"测度"对应成长度/面积/体积比。

② 一图看懂全课(思维导图)

古典概型两个特征有限性等可能性核心公式P(A)=m/nm有利 n总数计数工具列举法排列A(n,m)组合C(n,m)几何概型长度比面积比体积比常见题型摸球/掷骰排队/抽牌约会/投点

读法:从中心节点出发,按五大分支走,每支下的小节点全记住就通关。

③ 先认识它

一句话:古典概型就是"所有可能结果一样多、一样可能"的概率模型。它能成立靠两条铁律:有限性(样本空间里基本事件总数 n 是有限的)和等可能性(每个基本事件发生的概率都相等)。两条缺一条,就不能用 P(A)=m/n。

掷骰子:6 个等可能基本事件 1 2 3 4 5 6 事件"掷出偶数"={2,4,6} → m=3, n=6, P=3/6=1/2
为什么"等可能"是命门如果骰子被灌了铅(6 点偏重),6 个面就不是等可能的,m/n 直接失效。所以做古典概型第一步永远是:确认每个基本事件真的一样可能。

④ 完整公式 / 体系表

核心公式 古典概型:P(A) = m / n  (n=基本事件总数,m=A 包含的基本事件数)
性质:0 ≤ P(A) ≤ 1;P(Ω)=1;P(∅)=0;互斥事件 P(A∪B)=P(A)+P(B)
计数场景方法公式 / 例子
少而具体列举法(树状图/列表)掷两枚硬币:{正正,正反,反正,反反} n=4
有序抽取排列 A(n,m)A(n,m)=n!/(n−m)!;5 人选 2 人排队 A(5,2)=20
无序抽取组合 C(n,m)C(n,m)=n!/[m!(n−m)!];5 人选 2 人 C(5,2)=10
可重复乘法原理每步 k 种,共 m 步 → kᵐ
几何概型测度之比P(A)=构成A的区域测度 / Ω的测度(长度/面积/体积)
排列 vs 组合一句话"排队"要顺序用排列 A;"分组/选出来"不管顺序用组合 C。从 5 个球取 2 个,取出来是 C(5,2)=10,取出来再排成一列是 A(5,2)=20。

⑤ 用法场景与典型例题

场景怎么建模例题
摸球(不放回)从 N 个球取 k 个,用组合数5红3白取2,全红概率 C(5,2)/C(8,2)=10/28
掷骰子/硬币列举基本事件两骰子点数和为7:(1,6)(2,5)(3,4)(4,3)(5,2)(6,1) m=6
排队/座位排列数3男2女排成一排,男女相间:先定男女位置再排
约会问题几何概型(面积)两人 1 小时内等可能到,等 20 分钟,能见到概率画边长60的正方形
典型例题:两骰子点数和同时掷两枚骰子,求点数和为 7 的概率。
解:总事件 n=6×6=36。和为 7 的组合有 (1,6)(2,5)(3,4)(4,3)(5,2)(6,1) 共 6 个。P=6/36=1/6。注意:(1,6) 和 (6,1) 算两个不同基本事件,因为两枚骰子是可区分的。
几何概型例题:撒豆子在边长为 2 的正方形内随机投一点,求点到中心距离小于 1 的概率。
解:Ω 面积 = 4。有利区域是半径 1 的圆,面积 = π。P = π/4 ≈ 0.785。这里 n 是无穷的,靠面积比而不是数数。

⑥ 高频错误诊断

错误1:把"组合"和"排列"用反
摸球求概率时用了 A 而不是 C。只要"取出来"不排顺序,分子分母必须同时用组合(或同时用排列),保持一致即可。
错误2:基本事件列举不全
两骰子问题里漏掉 (1,6) 和 (6,1) 是两个事件。可区分的对象要按有序算,用列表法画 6×6 表格最稳。
错误3:几何概型找错测度
"在长为 10 的线段上取点,点到中点距离小于 2"——测度是长度(有利长度 4),不是面积。一维用长度、二维用面积。
错误4:忘了等可能性
往转盘上扎针,转盘刻度不等宽时,每格概率不等于 1/格数。不均匀区域要按面积加权。
错误5:互斥与独立混淆
古典概型里 P(A∪B)=P(A)+P(B) 只在 A、B 互斥(不能同时发生)时成立。一般情况要减 P(A∩B)。

⑦ 考点与真题演练

题型怎么考应对
选择/填空摸球、掷骰、抽签求概率先确认等可能,再数 m、n
解答题几何概型(约会/投点/缓冲)画区域图,算面积/长度比
综合题与排列组合、统计结合分子分母统一计数口径

真题风格演练(点击选项即时判断)

真题风格·选择从 3 红 2 黄共 5 个球中随机取 2 个,两球同色的概率是?
真题风格·填空两人约定 8:00—9:00 在车站见面,先到者等 15 分钟,两人能见到面的概率是?
真题风格·解答同时掷两枚均匀骰子,点数之和大于 9 的概率是?
考场提分提醒几何概型约会题:画边长 60 的正方形,|x−y|≤15 夹在两条平行线间,面积 = 60²−2×½×45² = 3600−2025=1575,P=1575/3600=7/16?注意等 15 分钟是 |x−y|≤15,外侧三角形直角边 45,P=1−(45²/60²)=1−9/16=7/16。本题若等 15 分钟答案为 7/16;若等 15 分钟改为 22.5 分钟则为 9/16。考试务必看清"等多久"。

⑧ 必背公式卡

1. 古典概型两特征:有限 + 等可能,缺一不可。
2. 核心公式:P(A) = m / n(有利数 / 总数)。
3. 排列 A(n,m)=n!/(n−m)!(有序);组合 C(n,m)=n!/[m!(n−m)!](无序)。
4. 几何概型:P(A)=有利测度/总测度,一维长度、二维面积、三维体积。
5. 互斥事件:P(A∪B)=P(A)+P(B);对立事件 P(A)+P(Ā)=1。
6. 摸球不放回:分子分母同口径,要么都组合要么都排列。

⑨ 应用输出(建模 / 口述解题)

口述训练 · 说清"为什么是这个数"
练习 A:拿一道摸球题,大声说出三步——"总共有几种取法?有利情况有几种?为什么用组合不用排列?"
练习 B:约会问题,对着空气画正方形,说出"x、y 轴是什么、|x−y|≤15 夹出什么形状、面积怎么减"。
练习 C(建模):超市抽奖转盘被分成 3 个不等扇形,怎么算中奖概率?答:不能用 1/3,要用各扇形圆心角(面积)作权重。

⑩ 分层练习 18 题(基础6 + 中档6 + 拔高6)

基础1掷一枚均匀骰子,掷出点数大于 4 的概率是?
大于 4 的点 = {5,6},m=2,n=6,P=2/6=1/3。
基础2从 1,2,3,4,5 中任取两个不同数,它们之和为偶数的概率?
和为偶 = 同奇或同偶。奇数{1,3,5}取2:C(3,2)=3;偶数{2,4}取2:C(2,2)=1;m=4。总 C(5,2)=10。P=4/10=2/5。
基础3袋中有 3 红 2 白,任取一球是红球的概率?
m=3,n=5,P=3/5。
基础4同时抛两枚硬币,两枚都正面朝上的概率?
n=4 {正正,正反,反正,反反},m=1,P=1/4。
基础5从 5 名学生中任选 2 人当正副班长,有多少种选法?
要排序(正副不同),用排列 A(5,2)=5×4=20 种。
基础6几何:在区间 [0,10] 上任取一数 x,x<3 的概率?
测度为长度,P=3/10=3/10。
中档7袋中 4 红 3 白,任取 2 球恰好一红一白的概率?
m=C(4,1)·C(3,1)=12;n=C(7,2)=21;P=12/21=4/7。
中档83 男 2 女排成一排,两端都是男生的概率?
总排列 5!=120。两端男生:先选两端排男生 A(3,2)=6,中间 3 人全排 3!=6,m=36。P=36/120=3/10。
中档9甲、乙等 4 人随机排成一排,甲不在两端的概率?
总 4!=24。甲不在两端:甲在中间 2 个位置选 1,其余 3 人全排:2×6=12。P=12/24=1/2。
中档10在边长为 1 的正方形内随机投一点,该点到四边距离都大于 0.2 的概率?
有利区域是边长 1−0.4=0.6 的居中正方形,面积 0.36;P=0.36。
中档11从 1—9 中任取 2 个不同数,两数之积为偶数的概率?
对立事件"积为奇"=两数都奇。奇数 5 个,C(5,2)=10;总 C(9,2)=36。P(偶)=1−10/36=13/18。
中档12掷两枚骰子,点数之积为偶数的概率?
对立:积为奇=两骰子都奇。P(都奇)=3/6×3/6=1/4;P(偶)=1−1/4=3/4。
拔高13从 5 双不同鞋中任取 4 只,4 只中恰好配成一双的概率?
n=C(10,4)=210。m:选哪一双 C(5,1)=5;另两只从剩下 8 只选 2 只且不配成双:C(8,2)−4=28−4=24。m=5×24=120。P=120/210=4/7。
拔高14甲乙两艘船独立地在某一天 24 小时内等可能到达码头,码头只能停一艘,一艘停靠 6 小时,求它们需要等待的概率(即到时刻差≤6)。
画 24×24 正方形,|x−y|≤6 的面积 = 24²−2×½×18²=576−324=252;P=252/576=7/16。
拔高15袋中有 a 个红球 b 个白球,不放回取 2 个,求第 2 次取到红球的概率。
全概率思想:第 2 次红 = (第1次红且第2次红)+(第1次白且第2次红) = a/(a+b)·(a−1)/(a+b−1) + b/(a+b)·a/(a+b−1) = a/(a+b)。抽签公平性:每次取到红球概率都等于 a/(a+b)。
拔高16甲、乙约定 8:00–8:30 在车站见面,先到者等 15 分钟,求能见到的概率。
几何概型:边长30正方形,|x−y|≤15。面积=900−2×½×15²=675,P=675/900=3/4。
拔高17从 1–9 中任取 3 个不同数,和为偶数的概率。
和偶=三偶或一偶两奇。偶{2,4,6,8}4个,奇5个。C(4,3)+C(4,1)C(5,2)=4+40=44;总C(9,3)=84,P=44/84=11/21。
拔高18掷两枚骰子,点数之积为偶数的概率。
对立:积为奇=两奇,3×3=9。P(奇)=9/36=1/4,P(偶)=3/4。

⑪ 记忆口诀与 7 天复习计划

三句口诀① 古典概型两条命:有限、等可能;公式就是 m 比 n。
② 有序排列无序组合,分子分母同口径;几何概型看测度,长面体分别对应。
③ 正难则反用对立:"至少一个"常补成"一个都没有"。

7 天复习计划

天任务自检标准
第1天读③④ + 背6条公式卡能默写 P(A)=m/n 与 A/C 公式
第2天做基础1-66题全对
第3天做中档7-12 + 错题回看错题重做全对
第4天做拔高13-15 + 口述一道能讲清每步计数理由
第5天做⑦真题3题3题全对
第6-7天每天画一道几何概型区域图面积比算对不卡壳