树状图求概率:两步与三步试验怎么画
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用树状图求概率分四步:按试验的先后分层,第一步的每种结果画一个分支,第二步在每个分支下再画出所有结果,数出末端的路径总数 n 和符合要求的路径数 m,概率就是 m/n。两步试验用列表法和树状图都可以,结果少时列表更直观;三步及以上的试验列表画不下,用树状图。前提是每条路径出现的可能性相等。
两种方法怎么选
| 试验 | 推荐方法 | 原因 |
|---|---|---|
| 两步,每步结果不多 | 列表法 | 行是第一步、列是第二步,一格一个结果 |
| 两步,其中一步结果很多 | 树状图 | 表格太宽,分支更清楚 |
| 三步及以上 | 树状图 | 列表只有两个方向,放不下第三步 |
| 放回 / 不放回 | 都可以 | 不放回时表格对角线要划掉 |
画树状图有三个习惯:每一层写在同一条竖线上,层名写在最上面(第一次、第二次、第三次);同一层每个分支下的结果按同一顺序排;末端路径从上到下编号,最后一列写出这条路径代表的结果。这样数 m 时不容易重复或漏掉。
还要检查「等可能」这个前提。袋里 2 个红球 1 个白球时,要把两个红球编号为红 1、红 2,每个球算一个分支,而不是只画「红」「白」两支,否则红和白看起来各占一半,概率就算错了。
三道例题
例 1(两步,列表法) 甲、乙两人玩石头剪刀布,各随机出一种。列表:行是甲的 3 种,列是乙的 3 种,共 9 格,每格等可能。甲赢的格子是(石头,剪刀)(剪刀,布)(布,石头),共 3 格,P(甲赢)= 3/9 = 1/3;平局在对角线上也是 3 格,P(平局)= 1/3。

如果改成甲、乙、丙三人同时出,就变成三步试验:树状图第一层 3 支,第二层每支下 3 支共 9 支,第三层共 27 条路径。三人都一样的有 3 条,三人各不相同的有 3 × 2 × 1 = 6 条,这两种都算平局,P(平局)= 9/27 = 1/3;甲一个人赢两人,要求乙、丙都出甲能赢的那一种,只有 3 条,P = 3/27 = 1/9。
例 2(三步,树状图) 三道判断题,每道都随机猜「对」或「错」,求至少答对两道的概率。第一层 2 支(第 1 题对 / 错),第二层每支下 2 支,第三层每支下 2 支,末端共 2 × 2 × 2 = 8 条路径。

从上往下数:对对对、对对错、对错对、错对对四条满足「至少两道对」,m = 4,P = 4/8 = 1/2。恰好答对两道是其中去掉「对对对」的 3 条,P = 3/8。
例 3(放回与不放回) 袋中有红球 2 个(记红 1、红 2)、白球 1 个,摸两次,求两次都是红球的概率。

- 摸出后放回:第二层每支下仍是 3 支,共 3 × 3 = 9 条路径,两次都红的有 2 × 2 = 4 条,P = 4/9。
- 摸出后不放回:第二层每支下只剩 2 支,共 3 × 2 = 6 条路径,两次都红的是(红 1,红 2)(红 2,红 1)2 条,P = 2/6 = 1/3。
错对对照

最常见的错是把不放回也画成 9 条路径,第二层照抄第一层,结果得出 4/9。判断方法很简单:读题找「放回」「不放回」「同时摸出两个」,后两种都按不放回画。同时摸出两个时,也可以不分先后,用 3 种组合(红 1 红 2、红 1 白、红 2 白)来数,两个都是红球的 1 种,P = 1/3,与分先后的结果一致。
另一个错是把红球合成一支。画成「红」「白」两支后算出两次都红是 1/4,这是把不等可能的分支当成等可能了。
例 2 的概率式写进作业时,可以复制这一行,把 m、n 换成你自己的数:
P(\text{至少答对两道})=\frac{4}{8}=\frac{1}{2}

三人猜拳还能接着问:连续两轮都是平局的概率是多少?两轮互不影响,答案是 1/3 × 1/3 = 1/9。画成树状图会有 27 × 27 条路径,这时直接用乘法比画图省事。
延伸阅读
常见问题
- 放回和不放回树状图有何不同?
- 区别在第二层每个分支下画几条线。放回时,第二次摸之前球又回到袋里,第二层每个分支下的可能结果和第一层完全一样;不放回时,第一次摸走的那个球不在了,第二层每个分支下少一条线。所以袋里有3个球时,放回画出3乘3等于9条路径,不放回只有3乘2等于6条,同一个事件的概率也跟着不同。