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古典機率與配對事件

科目:教師檢定(教檢)◆國民小學◆數學能力測驗|題數:5
古典機率與配對事件
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建立於 2026年11月10日

學習重點 掌握古典機率的前提:各個基本結果等可能,才能用「有利結果數 ÷ 所有可能結果數」計算。 比較不同袋子的抽球機率,要比較目標球占全部球的比例,不能只看目標球數或總球數。 兩組各自獨立、等機率抽出一個對象時,以乘法原理求全部配對數,再用列表法計算符合條件的配對數。 將「小於」「高於且超過指定差值」轉成不等式,特別注意等號與比較方向。 核心觀念 一、古典機率:先確認哪些結果等可能 在有限個基本結果都等可能的情況下,事件 A 的機率為:P(A)=符合 A 的基本結果數 ÷ 所有可能的基本結果數。分子與分母必須使用相同的計數單位;若分子數球,分母就數全部球;若分子數配對,分母就數全部配對。 抽球時,「每顆球被抽中的機會相等」不代表「每種顏色被抽中的機會相等」。例如袋中有多顆紅球及少量黃球,基本結果是每一顆實體球,不能把紅、黃兩種顏色直接當成兩個等可能結果。 若袋中共有 N 顆球,其中某色有 k 顆,則抽到該色的機率為 k/N。機率介於 0 與 1 之間:沒有該色球時機率為 0,全部都是該色球時機率為 1。算出負數或大於 1 的數,表示計數或分母有誤。 二、不同袋子的機率比較:看比例,不看規模 比較甲、乙兩袋抽到同一顏色的機率,應分別計算「甲袋該色球數/甲袋總球數」及「乙袋該色球數/乙袋總球數」。兩袋總球數不同,仍然可以比較機率。目標球較多的一袋,若總球數也較多,抽中的機率未必較大。 例如,300/1000=3/10,6/20=3/10,因此兩袋抽到黑球的機率相等,都是 30%。雖然黑球顆數與總球數相差很多,但兩者同比例放大,機率不變。 比較方法操作方式判斷重點 約分將兩個機率化成最簡分數約分後相同,機率就相同 通分將分母化成相同數值分母相同時,分子較大者機率較大 交叉相乘比較 a/b 與 c/d,改比 ad 與 bcb、d 為正數時,大小關係一致 遇到紅球、黃球等種類與數量表,先把每袋所有顏色的球數加總,再分別計算各色比例。某色的分母是該袋全部球數,不是其他顏色的球數。若袋中只有兩種顏色,兩色機率合計為 1;若有三種以上顏色,僅憑紅球比例相同,不能推知黃球比例也相同。 選項常同時列出「紅球甲大」「紅球甲小」「黃球甲大」「黃球甲小」。作答時每種顏色都要各自算出兩袋機率再比較,而且要記得結果有「較大、較小、相等」三種可能:若某色兩袋機率恰好相等,則說「較大」與「較小」的兩個選項都錯,正確答案會落在另一種顏色的比較上。 三、兩組各抽一個:用乘法原理建立配對 甲組有 m 個對象、乙組有 n 個對象,各自獨立且等機率抽出一個時,共有 m × n 個等可能配對,每個配對的機率都是 1/(m × n)。將結果記成「甲的結果、乙的結果」,可清楚保留來源與比較方向。 例如甲組標號為 1、2、3,乙組標號為 2、3、4,共有 3 × 3=9 個配對。要判斷甲的號碼小於乙,可固定甲的號碼,再逐一檢查乙的號碼: 甲的號碼符合「甲<乙」的乙方號碼有利配對數 12、3、43 23、42 341 有利配對共 3+2+1=6 個,機率為 6/9=2/3。這種「固定一邊、掃過另一邊」的數法,也適用於身高、分數或其他數值比較。 驗算方式:同一組資料中,甲=乙的配對有 (2,2)、(3,3) 共 2 個,甲>乙的配對只有 (3,2) 共 1 個,6+2+1=9,與全部配對數相符。 若多顆球標有相同號碼,或多位球員身高相同,仍要按實際球數、實際人數計數。數值相同不代表是同一個基本結果。可以將相同數值合併整理,但必須保留其出現次數,不能只數不同數值的種類。 四、差值條件:先翻成不等式,再計數 設甲方數值為 x、乙方數值為 y。「甲比乙高且超過 5 公分」表示 x-y>5,也就是 x>y+5。這是比較甲減乙的差,不是比較差的絕對值;乙比甲高很多,仍不符合條件。 文字條件數學表示邊界判斷 甲小於乙x<y相等不計 甲比乙高且超過 5x-y>5恰好差 5 不計 甲比乙至少高 5x-y≥5恰好差 5 要計 兩者相差超過 5差的絕對值>5任一方較高都可能符合 籃球先發球員每隊 5 位,兩隊各抽一位時,全部配對共有 5 × 5=25 個。可將甲隊球員列為各列、乙隊球員列為各欄,在符合差值條件的格子做記號;若共有 k 格符合,機率就是 k/25。同一位球員能和多位對手形成不同配對,應分別計入。 計數時也可先將身高由小到大排列。固定甲隊某位球員身高 x,數出乙隊身高小於 x-5 的人數,再將甲隊各人的符合人數相加。題目若將數量或身高放在圖片表格中,實際機率必須依表內資料計算,不能只憑選項代號推定數值。 常考陷阱 「目標球顆數較多,所以抽中的機率較大」:忽略總球數。判斷關鍵是目標球所占比例。 「兩袋總球數不同,所以無法比較」:不同分母的分數仍可約分、通分或交叉相乘。 「不是較大就是較小」:兩袋機率可能相等,此時「較大」「較小」兩種選項都錯。 「紅球比較完就能推知黃球」:三種以上顏色時,各色要分別計算比例。 「每顆球等可能,所以每種顏色也等可能」:把顏色當成等可能結果;只有各色球數相同時,各色機率才相同。 「兩邊各有 3 個,全部結果是 3+3 個」:各抽一個形成配對,應用乘法,得到 3 × 3 個。 「只數能符合條件的球員人數」:事件發生在兩人配對上,分子要數符合條件的配對數。 「小於包含相等」「超過 5 包含剛好差 5」:兩者都是嚴格不等式,邊界值必須排除。 「兩邊都隨機抽,所以甲較大與乙較大的機率各半」:隨機不代表大小關係對稱;兩組數值分布不同,且可能出現相等,必須實際計數。 「扣掉甲較小,就是甲較大」:若可能相等,還要扣掉相等事件。甲較大、甲較小、兩者相等,三種機率合計才是 1。 記憶口訣 抽球看占比,配對用相乘;固定一邊數,逐列再加總;超過不含等,相同仍算人。

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  3. 3.有甲、乙兩個袋子,甲袋共有 1000 顆一樣的球,其中 300 顆黑色、700 顆白色;乙袋共有 20 顆一樣 的球,其中 6 顆黑色、14...
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