数量关系
数学模型
概率问题

概率问题

概率问题是公务员考试行测中的高频考点,其核心在于研究随机事件发生的可能性大小。虽然公式和概念较多,但只要掌握了核心思想和解题技巧,就能在考场上快速准确地找到答案。

一、核心概念

1. 古典型概率(等可能事件)

核心思想:所有可能出现的结果都是等可能的。这是最基础的概率模型。

公式P(A)=事件 A 包含的基本事件数总基本事件数=mnP(A) = \frac{\text{事件 A 包含的基本事件数}}{\text{总基本事件数}} = \frac{m}{n}

推导与理解: 想象一下你手里有一个标准的六面骰子,每一面分别标有1到6的点数。现在把它掷出去。

  • 总基本事件数 (n):骰子落地后,朝上的一面可能是1、2、3、4、5、6中的任意一个。这些结果出现的可能性是完全相等的,所以总共有6种等可能的结果。这就是分母n
  • 事件 A 包含的基本事件数 (m):我们想知道“掷出偶数”这个事件的概率。那么,在6种总结果中,哪些是满足“偶数”这个条件的呢?是2、4、6这3种情况。这就是分子m

因此,掷出偶数的概率就是: P(掷出偶数)=36=12P(\text{掷出偶数}) = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}

2. 条件概率

核心思想:一个事件的发生会影响另一个事件发生的概率。

公式P(BA)=P(AB)P(A)P(B|A) = \frac{P(A \cap B)}{P(A)} 它表示在事件A已经发生的前提下,事件B发生的概率。

推导与理解: 一个盒子里有5张卡片,分别是红桃A、红桃K,黑桃A、黑桃K、黑桃Q。我们随机抽一张。

  • 事件A:“抽到A”。总共5张牌,有2张A,所以 P(A)=25P(A) = \frac{2}{5}
  • 事件B:“抽到红桃”。总共5张牌,有2张红桃,所以 P(B)=25P(B) = \frac{2}{5}
  • 事件 ABA \cap B:“抽到红桃A”。只有1张,所以 P(AB)=15P(A \cap B) = \frac{1}{5}

现在我们问,“如果我们已经知道抽到的是一张A(事件A已发生),那么这张牌是红桃(事件B发生)的概率是多少?” 这就是条件概率 P(BA)P(B|A)

当我们知道抽到的是A,我们的样本空间就从5张牌缩小到了“红桃A”和“黑桃A”这2张牌。在这2张牌里,是红桃的只有1张。所以,直观上概率是 1/21/2

我们用公式验证一下: P(BA)=P(AB)P(A)=1/52/5=12P(B|A) = \frac{P(A \cap B)}{P(A)} = \frac{1/5}{2/5} = \frac{1}{2} 与我们的直观感觉完全一致!

3. 独立重复试验(伯努利试验)

核心思想:同一个试验,在相同条件下重复进行n次,每次试验的结果相互独立。

公式Pn(k)=Cnk×pk×(1p)nkP_n(k) = C_n^k \times p^k \times (1-p)^{n-k} 它表示在n次独立重复试验中,某事件A(单次发生概率为p)恰好发生k次的概率。

推导与理解: 假设篮球运动员小明罚球的命中率是80%(即 p=0.8p=0.8),失手的概率是20%(即 1p=0.21-p=0.2)。他连续罚球3次(即 n=3n=3)。我们想求他“恰好命中2次”(即 k=2k=2)的概率。

  1. 选出命中的那几次:总共罚球3次,要命中2次,有几种情况?可能是“中、中、不中”,“中、不中、中”,“不中、中、中”。具体有 C32=3C_3^2 = 3 种情况。
  2. 计算每种情况的概率:由于每次罚球是独立的,所以“中、中、不中”的概率是 0.8×0.8×0.2=0.82×0.210.8 \times 0.8 \times 0.2 = 0.8^2 \times 0.2^1。同理,其他两种情况的概率也是这个值。
  3. 加总所有情况:把所有可能的情况加起来,就是最终的概率。 P3(2)=C32×(0.8)2×(0.2)32=3×0.64×0.2=0.384P_3(2) = C_3^2 \times (0.8)^2 \times (0.2)^{3-2} = 3 \times 0.64 \times 0.2 = 0.384

4. 逆向思维(对立事件)

核心思想:当直接计算一个事件的概率很复杂时(比如涉及“至少”、“至多”),可以先计算其对立事件的概率,再用1减去即可。

公式P(A)=1P(A)P(A) = 1 - P(\overline{A})

理解: “至少有一个”的对立面是“一个都没有”。 “都是”的对立面是“不都是”。 “至少两个”的对立面是“只有一个”或“一个都没有”。

例如,一个班有10个学生,抽3个人去开会,求“至少有1名女生”的概率。如果直接求,需要分类讨论(1女2男,2女1男,3女),非常麻烦。但它的对立事件是“一个女生都没有”(即全是男生)。我们只要求出“全是男生”的概率 P(A)P(\overline{A}),然后用 1P(A)1 - P(\overline{A}) 即可。

5. 数学期望

核心思想:在多次重复试验中,事件结果的“平均值”。它反映了随机变量取值的平均水平。

公式E(X)=X1P1+X2P2++XnPnE(X) = X_1P_1 + X_2P_2 + \cdots + X_nP_n 其中 XiX_i 是事件的可能取值,PiP_i 是取该值时对应的概率。

理解: 有一个抽奖活动,奖项设置如下:

  • 一等奖:1000元,中奖概率 1%
  • 二等奖:50元,中奖概率 10%
  • 未中奖:0元,概率 89%

那么,你参加一次这个抽奖,平均期望能得到多少钱呢? E(奖金)=(1000×1%)+(50×10%)+(0×89%)=10+5+0=15E(\text{奖金}) = (1000 \times 1\%) + (50 \times 10\%) + (0 \times 89\%) = 10 + 5 + 0 = 15\text{元} 这意味着,虽然你单次抽奖不可能得到15元,但如果你抽很多很多次,平均下来每次的收益就接近15元。

二、真题讲解

1. 古典型概率 + 分步计算

某单位端午节3天假期安排甲、乙、丙、丁4人值班。端午节当天上、下午各安排一个人值班,另外两天每天安排一个人,每人只值班一次。则乙被安排在端午节当天值班的概率是:

  • A. 1/24
  • C. 1/3
  • B. 1/12
  • D. 1/2

2. 分类概率计算 + 组合

某商场搞抽奖促销,限每人只能参与一次,活动规则是:一个纸箱里装有5个大小相同的乒乓球,其中3个是白色2个是红色,参与者从中任意抽出2个球,如果两个都是白色可得抵用券100元,一白一红可得抵用券200元,两个都是红色可得抵用券400元。若小李和小林两人分别参加抽奖,那么两人获得抵用券之和不少于600元的概率是多少?

  • A. 0.12
  • C. 0.13
  • B. 0.22
  • D. 0.30

3. 古典型概率 + 定位法

A、B两地间有三种类型列车运行,其中高速铁路动车组列车每天6车次,普通动车组列车每天5车次,快速旅客列车每天4车次。甲、乙两人要同一天从A地出发前往B地,假设他们买票前没有互通信息,而且火车票票源充足,问他们买到同一趟列车车票的概率有多大?

  • A. 小于10%
  • C. 20%到25%之间
  • B. 10%到20%之间
  • D. 25%到30%之间

4. 古典型概率 + 排列组合

某单位的会议室有5排共40个座位,每排座位数相同。小张和小李随机入座,则他们坐在同一排的概率:

  • A. 高于20%
  • C. 正好为20%
  • B. 高于15%但低于20%
  • D. 不高于15%

5. 排列组合 + 逆向思维

一道多项选择题有A、B、C、D、E五个备选项,要求从中选出2个或2个以上的选项作为唯一正确的选项。如果全凭猜测,猜对这道题的概率是:

  • A. 1/5
  • C. 1/26
  • B. 1/21
  • D. 1/31

6. 独立重复试验 + 分类讨论

某场羽毛球单打比赛采取三局两胜制。假设甲选手在每局都有80%的概率赢乙选手,那么这场单打比赛甲有多大的概率战胜乙选手?

  • A. 0.768
  • C. 0.896
  • B. 0.800
  • D. 0.924

7. 排列组合 + 逆向思维

某企业将5台不同的笔记本电脑和5台不同的平板电脑捐赠给甲、乙两所小学,每所学校分配5台电脑。如在所有可能的分配方式中随机选取一种,两所学校分得的平板电脑数量均不超过3台的概率为:

  • A. 50/63
  • C. 25/63
  • B. 125/126
  • D. 125/252

8. 几何概型(相遇问题)

某公司职员小王要乘坐公司班车上班,班车到站点的时间为上午7点到8点之间,班车接人后立刻开走;小王到站的时间为上午6点半至7点半之间。假设班车和小王到站的概率是相等的(均匀分布),那么小王能够坐上班车的概率为:

  • A. 1/8
  • C. 1/2
  • B. 3/4
  • D. 7/8

9. 古典型概率 + 平均分组

某单位工会组织桥牌比赛,共有8人报名,随机组成4队,每队2人。那么小王和小李恰好被分在同一队的概率是:

  • A. 1/7
  • C. 1/21
  • B. 1/14
  • D. 1/28

10. 数学期望

商场以摸奖的方式回馈顾客,箱内有5个乒乓球,其中1个为红色,2个为黄色,2个为白色,每位顾客从中任意摸出一个球,摸到红球奖10元,黄球奖1元,白球无奖励,则一位顾客所获奖励的期望值为:

  • A. 10
  • C. 2
  • B. 1.2
  • D. 2.4

三、技巧总结

  1. 正难则反:当题目中出现“至少”、“至多”、“不都”等字眼时,直接求解往往需要复杂的分类讨论。此时,优先考虑其对立事件,计算对立事件的概率再用1减去,往往能化繁为简。

  2. 分类与分步

    • 分类用加法:完成一件事有几类不同的方法,各类方法相互独立,用加法原理。
    • 分步用乘法:完成一件事需要几个连续的步骤,各步骤缺一不可,用乘法原理。
  3. 定位法与捆绑法

    • 定位法:在处理“在或不在同一排/组”等问题时,可以先固定一个元素的位置,再考虑其他元素,能极大简化计算。
    • 捆绑法:要求某几个元素必须相邻时,可以将它们视为一个整体进行排列,再考虑捆绑体内部的排列。
  4. 巧用模型

    • 古典型概率:基础模型,关键是准确计算分子和分母。
    • 独立重复试验:识别“n次独立重复试验,发生k次”的特征,直接套用伯努利公式。
    • 几何概型:适用于与长度、面积、体积相关的连续性概率问题,核心是“满足条件的测度 / 总测度”。
  5. 先筛选,再计算:对于一些复杂的题目,可以先根据基本道理排除明显错误的选项(如例6中,甲胜率80%,最终获胜概率肯定高于80%),再进行精确计算,提高解题效率和准确率。

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