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機率

機率是用一個 0 到 1 之間的數,來表示一件事發生的機會有多大。如果每一種結果出現的機會都一樣,那機率就是符合條件的情形數 ÷ 所有可能的情形數。舉例來說,擲一顆公正的骰子,出現 6 點的機率是 1/6,出現偶數的機率是 3/6 = 1/2。

依照 108 課綱,機率是在國中九年級學的。內容包括機率的意義、兩層以內的樹狀圖、銅板骰子抽球這類對稱情境的古典機率,以及用實驗探究圖釘這類不對稱物體的機率。國小六年級學的可能性只用文字說很有可能、很不可能,到了國中開始把可能性寫成數字。

先看重點

  • 機率 = 符合條件的情形數 ÷ 所有可能的情形數,前提是每種結果的機會一樣。
  • 機率在 0 到 1 之間:不可能發生是 0,一定發生是 1。
  • 一件事不發生的機率 = 1 − 它發生的機率。
  • 結果有兩層時用樹狀圖列出全部情形,丟兩枚銅板有 4 種結果,不是 3 種。

機率是什麼

丟一枚公正的銅板,出現正面和反面的機會是一樣的。兩種結果裡有一種是正面,所以出現正面的機率是 1/2。擲一顆骰子有 1 到 6 點六種結果,每一種機會都一樣,所以出現任何一個點數的機率都是 1/6。這種每一種結果機會相同、用數的就能算出來的機率,叫做古典機率。

機率最小是 0,最大是 1。擲一顆骰子出現 7 點是不可能的,機率是 0;出現 1 到 6 點其中一個是一定會發生的,機率是 6/6 = 1。機率越接近 1,表示越可能發生;越接近 0,越不可能發生。機率也可以寫成百分率,例如 1/2 就是 50%。

要注意的是,機率 1/2 不代表丟 2 次一定出現 1 次正面,而是丟很多很多次時,正面出現的比例會越來越接近一半。

機率怎麼算

國中的機率題大多用下面三條。先確認每種結果的機會是不是一樣,一樣才能直接用第一條;不一樣的時候,例如圖釘落地是針尖朝上還是朝下,就要用實驗來估計。

古典機率機率 = 符合條件的情形數 ÷ 所有可能的情形數銅板、骰子、大小相同的球都適用
不發生的機率不發生的機率 = 1 − 發生的機率例如摸到紅球的機率是 3/8,摸到不是紅球的機率是 5/8
實驗機率出現的次數 ÷ 試驗的總次數你做的試驗次數越多,算出來的結果就會越接近真正的機率。

機率例題

做每一題時,都要照著三個步驟來:先列出所有可能發生的結果,再數出符合條件的有幾種,最後用符合條件的數量除以總數,並把它化成最簡分數。

例 1擲一顆公平的骰子,出現的點數大於 4 的機率是多少?

  1. 所有可能的結果有 1、2、3、4、5、6,總共有 6 種。
  2. 點數大於 4 的結果有 5、6,總共有 2 種。
  3. 機率 = 2 ÷ 6 = 2/6 = 1/3

答:1/3

例 2袋子裡有 3 顆紅球、5 顆白球,它們的大小都一樣。如果你閉著眼睛伸手進去摸出一顆球,摸到紅球和摸到白球的機率各是多少?

  1. 先把袋子裡的球全部加起來,總共有 3 + 5 = 8 顆球。
  2. 因為紅球有 3 顆,總共有 8 顆球,所以摸到紅球的機率 = 3/8。
  3. 白球有 5 顆,所以摸到白球的機率 = 5/8。你也可以用 1 − 3/8 = 5/8 來算,意思就是從全部的可能性裡,減去摸到紅球的可能性,剩下的就是摸到白球的可能性。
  4. 我們來檢查一下:3/8 + 5/8 = 1。這表示摸到紅球和摸到白球的可能性加起來,正好就是所有可能發生的情況。

答:紅球 3/8,白球 5/8

例 3班上有 30 位同學,座號從 1 號排到 30 號。老師要從中抽一位同學上台,抽到座號是 5 的倍數的機率是多少?

  1. 總共有 30 種可能的結果
  2. 5 的倍數有 5、10、15、20、25、30,共 6 種
  3. 機率 = 6/30 = 1/5

答:1/5

例 4同時擲兩顆公正的骰子,點數加起來是 7 的機率是多少?

  1. 第一顆骰子有 6 種結果、第二顆也有 6 種結果,所以全部結果有 6 × 6 = 36 種
  2. 點數加起來是 7 的情況有 (1, 6)、(2, 5)、(3, 4)、(4, 3)、(5, 2)、(6, 1),總共 6 種
  3. 機率 = 6/36 = 1/6

答:1/6

樹狀圖:丟兩枚銅板

結果分兩層時,用樹狀圖一層一層畫出來,就不會漏掉。國中的樹狀圖以兩層為限。丟兩枚公正的銅板,第一枚有正、反兩種,每一種後面第二枚又有正、反兩種,全部是正正、正反、反正、反反 4 種,每一種的機率都是 1/4。

如果兩枚都是正面,只有正正這 1 種情況,所以機率是 1/4。如果是一正一反,有正反和反正這 2 種情況,機率就是 2/4 = 1/2。很多人會誤以為結果只有兩正、兩反、一正一反這三種,然後說每種的機率都是 1/3,這樣想是錯的。因為「一正一反」其實包含了正反和反正兩種不同的情形,所以它的機率比較大。

第 1 枚第 2 枚結果正反正反正反正正正反反正反反
丟兩枚銅板共有 4 種結果,每一種的機率是 1/4,一正一反有 2 種,機率是 1/2

實驗機率:丟圖釘

圖釘丟在地上,可能是針尖朝上,也可能針尖斜斜地靠著地面朝下。因為圖釘形狀不對稱,這兩種結果出現的機會不一樣,所以不能隨便說機率各是 1/2。對於這種不對稱的東西,我們只能實際丟很多次,然後用針尖朝上出現的次數,除以總共丟的次數,來估計它的機率。

下表是一組假設的實驗紀錄。如果只丟 10 次,比例可能會忽高忽低,不太穩定。但是丟得次數越多,比例就會越來越穩定。這組資料最後穩定在 0.62 左右,所以我們可以說針尖朝上的機率大約是 0.62。不過,如果你換一種圖釘,或者換一個地面,結果可能會不一樣。

丟的次數針尖朝上的次數針尖朝上的比例
1077 ÷ 10 = 0.7
502929 ÷ 50 = 0.58
1006363 ÷ 100 = 0.63
200124124 ÷ 200 = 0.62

表格裡的數字只是為了說明而編的,不是真的做實驗量出來的結果喔。

算機率常見的錯誤

下面列出幾種大家很容易犯錯的地方,做完題目可以拿來對照檢查一下。還有像中位數、眾數、四分位數以及盒狀圖這些統計的知識,都整理在機率與統計裡面。

  • 以為只要結果只有兩種,機率就是 1/2。例如圖釘丟下去可能朝上或朝下,或者考試可能及格或不及格,但這兩種結果發生的機會不一定是一樣大的。
  • 把不同的情況當成同一種來算。丟兩枚銅板,要出現「一正一反」其實包含「正面反面」和「反面正面」兩種情況,所以機率是 1/2,而不是 1/3。
  • 以為前面的結果會影響下一次。就算銅板已經連續丟出 3 次正面,下一次再丟出正面的機率依然是 1/2,不會因為之前很多正面就變少。
  • 忘記把分數約分,或者算出比 1 還大的數字。機率一定是在 0 和 1 之間的數字,如果你算出來的答案大於 1,那一定是哪裡數錯了。

國小基礎:約分和數有幾種

數學王的練習關卡只給國小一到六年級的小朋友做,裡面沒有國中機率的題目。要算機率,你需要用到兩個國小學過的基礎:第一個是把分數約成最簡分數,第二個是有系統地數出全部有幾種情形。五年級學的「約分和異分母加減」就是在練約分。六年級學的「數量關係解題」,比如算上衣和裙子有幾種搭配、數字卡能排出幾種二位數,這些其實和畫樹狀圖數情形是同一個想法。你不用登入,做完之後系統會告訴你答對幾題。

準備好就開始,一共 5 題。

常見問題

機率怎麼算?

當每一種結果出現的機會都一樣時,機率 = 符合條件的情形數 ÷ 所有可能的情形數。舉個例子,袋子裡有 3 顆紅球、5 顆白球,摸到紅球的機率是 3/8。

機率是幾年級學的?

根據 108 課綱,機率是國中九年級才學的,內容包括機率的意義、兩層以內的樹狀圖和古典機率。國小六年級只學用文字描述可能性,要等到高中才學複合事件的機率和條件機率。

機率可以大於 1 嗎?

不可以。機率一定在 0 和 1 之間,不可能發生的事是 0,一定會發生的事是 1。如果你算出大於 1 或小於 0,那就是表示情形數數錯了。

丟兩枚銅板,一正一反的機率是多少?

是 1/2。全部結果有正正、正反、反正、反反 4 種,其中一正一反有正反、反正 2 種,機率是 2/4 = 1/2。

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