中学数学

概率与统计初步

10 分钟

概率:给不确定性打分

明天是否下雨没法确定,但可以说「降水概率 70%」。概率是 0 到 1 之间的数:0 是不可能,1 是必然。古典概率的算法很朴素:概率 = 有利结果数 ÷ 全部等可能结果数。掷一枚均匀骰子,掷出偶数的概率是 ;掷出 7 的概率是 0。

频率与概率:长期才见真章

抛 10 次硬币,可能 7 次正面;抛 1000 次,正面比例会非常接近 50%。这叫大数定律:试验次数越多,频率越稳定地靠近概率。历史上布丰曾抛硬币 4040 次,正面 2048 次,频率 0.5069。所以「连开五把大,下一把肯定开小」是错觉——每次抛掷互相独立,硬币没有记忆。这个错觉叫赌徒谬误,是彩票站里最常见的错误直觉。

统计三兄弟:平均数、中位数、众数

  • 平均数:总和除以个数,敏感——班里来一个巨富,人均财产暴涨
  • 中位数:排队站中间的那个,抗干扰——收入统计常用它
  • 众数:出现次数最多的——鞋店进货看众数尺码

公司 9 人月薪 6 千、老板月薪 10 万,平均月薪约 1.5 万,中位数 6 千。谁更代表普通员工?显然是中位数——这就是「统计数据会说谎」的第一课。

抽样与图表

调查全校视力,不必人人查,随机抽 100 人即可——关键在随机,只查篮球队就偏了。看统计图先查纵轴:纵轴不从 0 开始的柱状图,能把 2% 的差异画成「翻倍」。

练一练:连抛 20 次硬币记录正反,算正面频率,并回答:它和 50% 的差别说明硬币有问题吗?

小纸条

统计家里一周每天的垃圾袋数,算出平均数、中位数、众数,说说哪个最能代表「平常的一天」。

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