易错点

按路径条数当成等可能

树形图 / 管道图上数出「到 AA 有 2 条路、到 CC 有 3 条路」就写成 27\frac{2}{7}、37\frac{3}{7}——只有**每条路经过的分叉次数都相同**时路径才等可能;分叉次数不同的路,概率是 (12)m\left(\frac12\right)^{m},相差成倍。

错在哪

古典概型的公式 P=n(A)n(Ω)P=\dfrac{n(A)}{n(\Omega)} 有一个前提:那 n(Ω)n(\Omega) 个样本点等可能。 在树形图、管道图、状态转移图上数路径时,这个前提常常不成立——

每一条路径的概率是它经过的分叉次数决定的:每过一个二选一的分叉乘一次 12\dfrac12, 过 mm 个分叉的那条路概率是 (12)m\left(\dfrac12\right)^{m}。 两条路径等可能,当且仅当它们的 mm 相同。

于是「哪个出口的路多」与「哪个出口的概率大」是两件事:一条 m=2m=2 的短路, 抵得上四条 m=4m=4 的长路。

一个会当场露馅的例子

浙江 2010 年那道管道投球题:从 MM 到三个出口的通路条数是 CC 三条、BB 两条、AA 两条。 按条数算是 37,27,27\dfrac{3}{7},\dfrac{2}{7},\dfrac{2}{7};按分叉次数老实算是

P(C)=14+18+116=716,P(B)=14+18=38,P(A)=18+116=316,P(C)=\frac14+\frac18+\frac1{16}=\frac{7}{16},\quad P(B)=\frac14+\frac18=\frac38,\quad P(A)=\frac18+\frac1{16}=\frac3{16} ,

三个数没有一个对得上。注意两套数的和都是 11——「概率和为 11」查不出这个错。

三条挡住它的动作

  1. 先问一句「这些路一样长吗」。 路径长度(分叉次数)不全相同,就不许按条数算, 老实给每条路写 (12)m\left(\dfrac12\right)^{m} 再相加。
  2. 让分母暴露出来。 把每条路径的概率写成同分母的分数(本例都化成 ⋅16\dfrac{\cdot}{16}), 几条路加起来是几,一目了然;写成 37\dfrac{3}{7} 这种分母不是 22 的幂的数,本身就是警报。
  3. 等可能只在最细的那一层才成立。 真要用「数个数」的办法,就把每条短路补齐到最长路径的长度 (短路后面的分叉照分、结果不变),这时所有叶子才真正等可能,数个数才对。

学它之前先会

共 1 条前置、最深 1 层。

共 1 道题考到本条。