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S1 核心易错点

易错点排雷 / 核心考点梳理
基于真实错题与笔记提取

表格系

表格系

在一组学生中,学习艺术、音乐和戏剧的男生和女生的人数如下表所示。这160名学生每人只学习其中一门课程。

Art Music Drama
Boys 24 40 32
Girls 15 12 37

随机选择三名学生,求恰好有1人学习音乐且恰好有2人是男生的概率。

【非常值得做的表格分类讨论题】

Case 1: music-boy + non-music-boy + non-music-girl
$$ \frac{40C1 \times 56 \times 52}{160C3} $$

Case 2: non-music-boy 2 + music-girl
$$ \frac{56C2 \times 12}{160C3} $$

将两个情况相加得到:$ \frac{1687}{8374} = 0.201 $

Binomial + Geometric

Binomial + Geometric

假设成功概率为 $ p $

  • ✅ 第一次成功在第五次
    $$ (1 - p)^4 p $$

  • ✅ 第一次成功在第五次之后
    $$ (1 - p)^5 $$

  • ✅ 第一次成功在第五次之前
    $$ 1 - (1 - p)^4 $$

  • ✅ 第二次成功在第五次
    $$ (1 - p)^3 p \times (4C1) \times p $$

  • ✅ 第二次成功在第五次之后【有点难】
    $$ (1 - p)^4 p \times (5C1) + (1 - p)^5 $$

  • ✅ 前七次成功了 3 次或以上
    $$ 1 - (1 - p)^7 - 7C1 p^1 (1 - p)^6 - 7C2 p^2 (1 - p)^5 $$

剩余技巧

  • ✅ 注意表格时候比如 $1-5$,$6-10$,画 histogram,要 $0.5-5.5$

  • ✅ Cumulative 的时候,注意 $33\%$ 大于的时候,你对应要找 $67\%$ 的 $n$ 的值。

  • ✅ 条件概率 independent,有两种检测

  • $\diamondsuit\ P(A \cap B) = P(A) \times P(B)$;
    $P(A|B) = \dfrac{P(A \cap B)}{P(B)} = P(A)$

  • ✅ Normal approximation 时候,注意大于 $x$,就是对于 $z$ 而言,大于 $x + 0.5$

  • ✅ 查表注意使用小表

  • ✅ 加油仔细,S1 一定可以拿下!

排列组合

排列组合

选择系

从单词 SHOPKEEPER 中选出四个字母。
求包含恰好一个 P 的不同选择数。

SOL: 这里要分类讨论,因为如果直接8选3,考虑E的数量,会有重复!

  • P _ _ _:5C3 = 10 种
  • PE _ _:5C2 = 10 种
  • PEE _:5C1 = 5 种
  • PEEE:1 种

→ 总共:26 种

分组系

Raman 和 Sanjay 是一个由9名成员组成的问答团队的成员。需要拍摄两张照片。

(d) 对于随机分成一个5人组和一个4人组的情况,求 Raman 和 Sanjay 在同一组的概率。

SOL: 算概率时,分子是几 C 几,分母也是几 C 几
此处简单分类两人在不同组:

$$\begin{aligned}&= \frac{7C3 + 7C2}{9C5} \ &= \frac{35 + 21}{126} \ &= \frac{56}{126} \ &= 0.444\end{aligned}$$

求将单词 CROCODILE 中的9个字母分成三个组,每组包含三个字母,且两个 C 必须在不同组中的方法数。

SOL: 经典鳄鱼!注意讨论 OO 分组,因为 OO 重复不能直接选。
同时注意类似 COX 和 COX 的重复!!

最后答案 65,注意标签错误!

分类 情况 计算
COX COX XXX $5C1 \times 4C1 \div 2$
CXX COO XXX $5C2$
CXX CXX OOX $5C2 \times 3C2 \div 2$
COX CXX OXX $5C1 \times 4C2$

注:最终结果为 65,但需注意题目中可能存在的标签错误。

插空/排列系

插空/排列系

ALLIGATOR 排列问题

单词 ALLIGATOR 中的9个字母随机排列。
求两个 L 相邻且两个 A 之间恰好有6个字母的概率。

注意: A _ _ _ _ _ _ A 整体8个一快的排列位置,有两种
然后这里注意,LL在一起就必须在里面了,所以LL当一种。外面剩下5种选择,里面就捆绑后还有5种选择排序。
【多限制条件就多分析】

接下来分子是排序,分母必须也是排序。

$$\begin{aligned}&= \frac{2 \times 5 \times 5!}{9!} \ &= \frac{2 \times 5 \times 120}{362880} \ &= \frac{1200}{362880} \approx 0.0132\end{aligned}$$

CASABLANCA 排列问题

求单词 CASABLANCA 中的10个字母的不同排列数,使得第一个字母是 A,最后一个字母是 A,并且两个 C 之间恰好有3个字母。

这里和上面不同在于,因为C和C之间和外面没有什么限制,所以可以无视C和C
【无限制条件就可以忽略 CC 内外差距】 所以直接剩下6个排序,然后 C _ _ _ C 是5个,相当于4个地方可以放。

$$\begin{aligned}&= \frac{6!}{2!} \times 4 \ &= 720 / 2 \times 4 \ &= 360 \times 4 \ &= 1440\end{aligned}$$

数字排列问题(1,2,2,3,4,4,4,5)

八个数字 1, 2, 2, 3, 4, 4, 4, 5 排成一行。

(b) 求这些数字的不同排列数,使得第一个和最后一个数字都是2,并且三个4不全在一起。

注意: 【not all together 和 not close to each other 的区别】

  • 一个用“1减”,一个用“插空”

前者(not all together): $$\begin{aligned}&= \frac{6!}{3!} - 4! \ &= 120 - 24 \ &= 96\end{aligned}$$

后者(not close to each other): 实际上就是 1_3_5 四个空插3个4,即: $$\begin{aligned}&= 3! \times \binom{4}{3} \ &= 6 \times 4 \ &= 24\end{aligned}$$

REGENERATE 排列概率问题

求单词 REGENERATE 中的10个字母随机排列时,辅音(G, N, R, R, T)和元音(A, E, E, E)交替排列,使得没有两个辅音相邻且没有两个元音相邻的概率。

注意: alternate 代表 ABABAB 形式,那么先元后辅和先辅后元有个区别,然后就是元、辅本身的排序即可

  • 元音:A, E, E, E → 排列数:$\frac{4!}{3!} = 4$
  • 辅音:G, N, R, R, T → 排列数:$\frac{5!}{2!} = 60$

两种交替方式:先元后辅 或 先辅后元 → $2$ 种

总有利情况数: $$\begin{aligned}&= 2 \times \frac{5!}{2!} \times \frac{4!}{3!} \ &= 2 \times 60 \times 4 \ &= 480\end{aligned}$$

但原题中写的是: $$\begin{aligned}&= 2 \times \frac{5!}{2!} \times \frac{5!}{4!} \ &= 2 \times 60 \times 5 \ &= 600\end{aligned}$$

→ 可能是笔误或理解差异,但按标准计算应为:

$$\begin{aligned}&= P \ &= \frac{600}{\frac{10!}{4! \cdot 2!}} \ &= \frac{600}{\frac{3628800}{24 \cdot 2}} \ &= \frac{600}{75600} \approx 0.0079\end{aligned}$$

总结要点

  • 多限制条件 → 分步分析
  • 无限制 → 可简化处理(如CC内外无差)
  • “not all together” vs “not close to each other” 区别明显
  • 交替排列需考虑顺序类型(ABAB vs BABA)及内部重复字母排列