2027 AIME无放回抽球概率怎么计算?组合数与顺序法各算一次

概率题出现‘不放回’三个字时,后一次抽取的分母已改变。对AIME这类需要填写整数的考试,概率往往会嵌入要求分子、分母或某个整数表达式的题目中,因此先把原概率算成最简分数至关重要。

题目条件:先把已知信息说清楚

袋中有4个红球、3个蓝球,各球可区分。随机不放回抽3个,求恰好抽到2红1蓝的概率,化成最简分数。

完整推导:一步一步得到答案

按不计抽取顺序的组合法:总共从7球选3球,有C(7,3)=35种等可能的三球组合;从4红中选2有C(4,2)=6种,从3蓝中选1有3种,满足条件的组合6×3=18。因此概率为18/35,已是最简分数。

为什么这样做:核验与适用范围

再用次序法抽样验证:红红蓝这一顺序的概率是(4/7)×(3/6)×(3/5)=6/35。满足2红1蓝还有红蓝红、蓝红红共3种位置安排,且这三种顺序概率相同,所以总概率3×6/35=18/35。这也说明为什么不能只计算红红蓝。

最容易漏掉的限制

最容易犯的错误是把每一步红球比例都固定为4/7,假装有放回;或只乘某一种顺序概率,遗漏蓝球出现在第一、第二、第三次的情况。组合数方法与顺序法只能分别使用,切忌混合导致重复计数。

举一反三:换条件再做一次

迁移:至少2红的概率=恰好2红1蓝的18/35,加上3红的C(4,3)/C(7,3)=4/35,所以结果22/35。使用互斥事件相加时,要确认覆盖所有满足条件的情况。

读者常问:这个技巧还能怎样用?

问:AIME能直接填18/35吗?答:正式题目要求的是0至999的整数答案。只有题目指定‘最简分数分子与分母之和’之类整数表达式时才填53;本教学题只要求概率,不要自行创造取整规则。

如何安排有针对性的练习

训练先画‘抽取是否放回’分叉,再分别写总样本量和目标情况数。复核时换一种计数法,注意两种算法的事件定义一致。

核对环节 执行动作
总可能组合 C(7,3)=35
符合组合 6×3=18
概率结果 18/35
顺序法复核 3×6/35

说明:例题为自编。2027考试形式及各考区安排请以MAA与当地考试通知为准。

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