【正文】
生3:我是這樣考慮的,首先把門編上號,1號門,2號門和3號門。假設(shè)最初選擇的是3號門,在主持人打開一扇有鉛筆的門后,如果仍舊堅持原來的選擇,那么只有一種情況能獲得手提電腦,即3號門后是手提電腦。而我們?nèi)绻淖冞x擇轉(zhuǎn)移到另一扇門,那么只要手提電腦不在3號門后,就會獲獎,即當2號門或1號門后是手提電腦時,有兩種情況會獲獎。由此,改變選擇會使獲得手提電腦的概率大一倍,所以我認為應(yīng)該改變原來的選擇。眾生:哇!原來如此!師:從大家的贊嘆聲中可以看出,改變原來的選擇實在是一種明智之舉。剛才我們討論的就是著名的蒙蒂霍爾問題。蒙蒂霍爾問題與美國70年代非常流行的一檔電視節(jié)目“公平交易”(Let’s Make a Deal)有關(guān),節(jié)目主持人就是蒙蒂霍爾(Monty Hall),他經(jīng)常耍一些戲法難為嘉賓。其中一個游戲的規(guī)則是這樣的:幾對夫婦共同參加一項比賽,比賽最后只留下一對夫婦,而獎品則放在三扇門中的一扇門后面,它們能否獲得獎品,就要看他們能否選擇到有獎品的門。和上面提出的問題情境一樣,主持人給嘉賓兩次選擇的機會。他們或者堅持最初的選擇,或者改變主意換到另一扇門,問題是采取哪種策略獲得獎品的概率更大?顯然,前面提出的問題就是蒙蒂霍爾這個戲法的翻版。為了表示對這位著名游戲主持人的尊重,后來人們就用他的名字命名了這個問題。為什么多數(shù)同學(xué)在這個問題上出現(xiàn)了失誤呢?仔細分析不難發(fā)現(xiàn),原因在于這些同學(xué)沒能理解主持人展示鉛筆其實提供了重要的信息。我們注意到最初選擇到手提電腦的概率是1/3,即使在主持人向你打開一扇有鉛筆的門后,這個概率也不會變,因此另一扇未打開的門后是手提電腦的概率就是2/3,這樣改變選擇使你中獎的概率增加了一倍。事實上,這樣簡單的一個概率問題曾使許多人陷入迷惘,其中竟然包括一些著名的數(shù)學(xué)家。蒙蒂霍爾問題的變式很多,我給大家準備了一個簡單的變式,請同學(xué)們課后嘗試。這個事例也告訴我們,要仔細分析,積極參與對事件發(fā)生概率的感受和探索,豐富對等可能事件的體驗,增強對概率背景的感性認識,積累經(jīng)驗,進一步了解概率的意義和思想方法。我們再來看下面的兩個例題。例1 一袋中裝有大小相同的個黑球和個白球,從中逐一取球,求第次取出的球恰為黑球的概率()。師:不妨設(shè)事件“第次取出的球恰為黑球”,請同學(xué)們思考,題中“從中逐一取球”應(yīng)如何理解?袋中每個球有無區(qū)別?是否將所有的球都取出?(學(xué)生思考,分組討論、交流,推選代表發(fā)言)生4: 我們認為應(yīng)該將袋中每個球均視為有區(qū)別,且將球全部取出,以全部取得球確定的編號順序為一基本事件,則其基本件總數(shù)相當于個球的全排列,而事件表示在第個位置放一個黑球,其余位置則是個球的全排列,其包含的基本事件數(shù)為,因此。生5:我們組的解法與他們不同,視同色球間無區(qū)別,將球全部取出相當于將個球放入個“格子”,這樣本題的基本事件可看成個格子中任意放入個黑球,其余都放白球,從而基本事件總數(shù)為,事件則要求在第個格子中放一個黑球,其余各個格子可任意放球,因此事件包含的基本事件數(shù)為,所以。生6:我們認為不必把所有的球都取出,只需考慮取前次取球,如果把從個球中任取個放在前個位置作為一個基本事件,則基本事件總數(shù)為,而事件包含的基本事件數(shù)則為,所以。生7:我們的解法比他們更簡單。由于每一個球都以同樣的