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概率与统计 · 英语

独立掷骰事件的概率计算|Khan Academy

用公平六面骰子、独立事件与乘法法则解完三次均为偶数的概率题,附双语学习笔记。

已审核学习内容 · 视频分析 · 中文

跟随 Khan Academy 解完一道掷骰概率题:公平六面骰子的偶数点数为 2、4、6,单次概率是 3/6=1/2。在三次投掷相互独立的假设下,把三个二分之一相乘,得到每次都出现偶数的概率 1/8。配套说明区分公平性与独立性,并明确仅有两两独立不足以推出三事件的乘积公式。

预备知识

  • 基本分数和简化
  • 奇数和偶数的概念
  • 概率的基本理解
  • 公平六面骰子的概念

章节

0:00问题陈述0:11单次掷出偶数的概率1:02独立事件简介1:14组合三次偶数事件1:21建立三次掷骰的方程2:05应用独立事件的乘法法则2:07计算最终概率

学习解说文稿

依据视频画面与讲解整理,并非逐字语音转写。

求公平六面骰子在三次相互独立的投掷中,每次都为偶数的概率。

先求单次掷出偶数的概率,画面在 P 的括号中写出这个事件。

可能点数是 1、2、3、4、5、6。在公平骰子模型下,这些结果等可能。

圈出有利点数 2、4、6。

有利点数有 3 个,总共 6 个点数等可能,因此概率为 3/6=1/2。

接着用独立性衔接三次投掷。独立性是有别于公平性的另一项假设。

投掷相互独立时,知道之前的结果不会改变下一次的概率。原片简要提到与此有关的赌博误解。

沿用单次概率 1/2:偶数点数仍是 2、4、6,目标是连续三次每次都出现偶数。

联合事件要求三次全部出现偶数。本题利用三次试验相互独立的假设相乘各概率;公平性本身不能提供这一依据。

相互独立的事件全部发生的概率,等于各自概率的乘积。仅有两两独立不足以保证这个三事件公式。

画面完成 1/2×1/2×1/2=1/8:在上述模型中,三次全部为偶数的概率是 1/8。

知识卡片

01

古典概率公式

对于具有等可能结果的实验,事件 E 的概率是有利结果的数量与所有可能结果的总数之比。

P(E)=符合条件的结果数量所有可能结果的数量P(E) = \frac{\text{符合条件的结果数量}}{\text{所有可能结果的数量}}
02

独立性

对于两个事件,独立性表示其中一个发生不改变另一个的概率。本例另行假设重复投掷相互独立;骰子公平本身并不推出这一点。

03

六面骰子的样本空间

掷编号为 1 到 6 的标准六面骰子时所有可能结果的集合。

Ω={1,2,3,4,5,6}\Omega = \{1, 2, 3, 4, 5, 6\}
04

独立事件

三次投掷的乘积公式采用相互独立这一比两两独立更强的条件。原片将这一模型用于重复掷骰。

05

独立事件的乘法法则

若 A、B、C 相互独立,三者同时发生的概率等于 P(A)×P(B)×P(C)。

P(A∩B∩C)=P(A)×P(B)×P(C)P(A \cap B \cap C) = P(A) \times P(B) \times P(C)
06

示例:连续三次掷出偶数

公平六面骰子单次出现偶数的概率是 1/2。三次投掷相互独立时,三次全部为偶数的概率为 1/2×1/2×1/2=1/8。

P(3 次均为偶数)=12×12×12=18P(\text{3 次均为偶数}) = \frac{1}{2} \times \frac{1}{2} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{8}

详细学习笔记

按知识点查看条件、步骤和证据。补充解释与视频直接内容分别标明。

符号定义 · 4

P

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    字母 P 被用来表示概率。

符号

P

含义

事件的概率。

适用范围

概率记号。

6 面骰子掷出偶数

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    短语“6 面骰子掷出偶数”写在 P 后面的括号内。

符号

6 面骰子掷出偶数

含义

掷一次公平的六面骰子得到偶数的事件。

适用范围

概率记号中的事件描述。

P(6 面骰子掷出偶数)

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    P(6 面骰子掷出偶数) = 3/6 = 1/2

符号

P(6 面骰子掷出偶数)

含义

在单次掷公平六面骰子时掷出偶数的概率。

适用范围

[0, 1]

P(3 次投掷均为偶数)

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    P(连续 3 次掷出偶数)

符号

P(3 次投掷均为偶数)

含义

使用公平六面骰子连续三次掷出偶数的概率。

适用范围

[0, 1]

知识点 · 4

古典概率公式

依据清楚
补充解释
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解通过总点数与偶数点数的计数来求概率。

  2. 公式
    观察依据

    表达式 P(6 面骰子掷出偶数) = 3/6 被写出。

  3. 图示
    观察依据

    数字 1 到 6 垂直列出,并且 2、4 和 6 被圈出。

公式
解释

对于有限且各基本结果等可能的样本空间,事件概率等于有利结果数除以总结果数。

公式
P(E)=符合条件的结果数量所有可能结果的数量P(E) = \frac{\text{符合条件的结果数量}}{\text{所有可能结果的数量}}
适用条件
  1. 所有结果必须是等可能的。

独立性

依据清楚
补充解释
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解在建立联合事件的计算前介绍各次投掷的独立性。

待核验内容
  1. 本开头区间介绍独立性;完整视频在后续区间完成乘法计算。

定义
解释

如果一个事件的发生不影响另一个事件发生的概率,则称这两个事件是独立的。

适用条件
  1. 三次投掷相互独立;骰子公平这一条件本身不能保证投掷之间独立。

独立事件

依据清楚
补充解释
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解用独立性来说明为何可以相乘各次投掷的概率。

定义
解释

本题采用三次投掷相互独立的模型:任意子集的联合事件概率等于对应事件概率的乘积。仅有两两独立不足以推出三事件的乘积公式。

适用条件
  1. 三次投掷相互独立;骰子公平这一条件本身不能保证投掷之间独立。

独立事件的乘法法则

依据清楚
补充解释
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    P(连续 3 次掷出偶数) = P(6 面骰子掷出偶数) × P(6 面骰子掷出偶数) × P(6 面骰子掷出偶数)

  2. 声音
    观察依据

    讲解在独立投掷模型下,把三次单次事件的概率写成乘积。

公式
解释

A、B、C 相互独立时,三者同时发生的概率等于各自边际概率的乘积。

公式
P(A∩B∩C)=P(A)×P(B)×P(C)P(A \cap B \cap C) = P(A) \times P(B) \times P(C)
适用条件
  1. A、B、C 相互独立;仅有两两独立不充分。

先修条目
  1. 独立事件
推导与证明 · 2

单次掷出偶数的概率推导

依据清楚
补充解释
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    计算数出六种可能点数,其中三种是偶数。

  2. 公式
    观察依据

    方程 P(6 面骰子掷出偶数) = 3/6 = 1/2 被逐步写出。

  3. 图示
    观察依据

    列出数字 1-6;2、4、6 被圈出以显示有利结果。

视觉说明
步骤
  1. 公式
    {1,2,3,4,5,6}\{1, 2, 3, 4, 5, 6\}
    解释

    识别掷标准六面骰子的所有可能结果。

    步骤依据

    六面骰子样本空间的定义。

    视频直接表达
  2. 公式
    {2,4,6}\{2, 4, 6\}
    解释

    识别满足偶数条件的结果。

    步骤依据

    问题陈述中指定的条件。

    视频直接表达
  3. 公式
    P(偶数)=36P(\text{偶数}) = \frac{3}{6}
    解释

    通过将有利结果的数量除以总结果的数量来计算概率。

    步骤依据

    使用公平六面骰子:每个点数的概率相同。

    补充解释
  4. 公式
    36=12\frac{3}{6} = \frac{1}{2}
    解释

    简化分数。

    步骤依据

    算术简化。

    视频直接表达
结论

公平六面骰子的六个等可能点数中有三个偶数,所以单次掷出偶数的概率为 1/2。

概率计算

依据清楚
补充解释
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    = 1/2 × 1/2 × 1/2 = 1/8

  2. 声音
    观察依据

    最终计算将三个二分之一相乘,得到八分之一。

数值验证
步骤
  1. 公式
    P(三次均为偶数)=P(偶数)×P(偶数)×P(偶数)P(\text{三次均为偶数})=P(\text{偶数})\times P(\text{偶数})\times P(\text{偶数})
    解释

    应用独立事件的乘法法则。

    步骤依据

    三次投掷相互独立;骰子公平这一条件本身不能保证投掷之间独立。

    补充解释
  2. 公式
    =12×12×12=\frac{1}{2}\times\frac{1}{2}\times\frac{1}{2}
    解释

    将单次掷出偶数的概率 (1/2) 代入方程。

    步骤依据

    题目给定条件。

    视频直接表达
  3. 公式
    =18=\frac{1}{8}
    解释

    计算最终乘积。

    步骤依据

    算术计算。

    视频直接表达
结论

在公平且三次相互独立的投掷模型下,三次全部为偶数的概率是 1/8。

例题详解 · 2

连续三次掷出偶数的概率

依据清楚
补充解释
来源依据
  1. 字幕依据
    观察依据

    开头要求求出编号为一至六的骰子连续三次均为偶数的概率。

  2. 声音
    观察依据

    开头要求求出编号为一至六的骰子连续三次均为偶数的概率。

待核验内容
  1. 本例的 0–74 秒准备区间尚未给出最后计算;完整视频后续区间给出结果。

题目

求使用编号为 1 到 6 的六面骰子连续三次掷出偶数的概率。

已知条件
  1. 使用公平六面骰子:每个点数的概率相同。

  2. 目标事件:3 次投掷每一次都出现偶数。

  3. 三次投掷相互独立;骰子公平这一条件本身不能保证投掷之间独立。

目标

确定目标事件在所有三次试验中发生的概率。

步骤
  1. 公式
    P(偶数)=36=12P(\text{偶数}) = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}
    解释

    计算单次投掷掷出偶数的概率。

    步骤依据

    将复合事件分解为更简单的单次试验事件。

    视频直接表达
  2. 解释

    认识到这三次投掷是独立事件。

    步骤依据

    三次投掷相互独立;骰子公平这一条件本身不能保证投掷之间独立。

    补充解释
结果

本准备区间得到单次概率 1/2,并建立独立投掷模型;最终乘积在后续区间给出。

检验

六个等可能点数中有三个有利点数,3/6=1/2;这里核对的是单次投掷部分。

连续三次掷出偶数的概率

依据清楚
补充解释
来源依据
  1. 字幕依据
    观察依据

    画面题目要求连续三次投掷中每一次都出现偶数。

  2. 公式
    观察依据

    P(6 面骰子掷出偶数) = 3/6 = 1/2

  3. 公式
    观察依据

    P(连续 3 次掷出偶数) = P(6 面骰子掷出偶数) × P(6 面骰子掷出偶数) × P(6 面骰子掷出偶数) = 1/2 × 1/2 × 1/2 = 1/8

题目

求使用编号为 1 到 6 的六面骰子连续三次掷出偶数的概率。

已知条件
  1. 使用公平六面骰子:每个点数的概率相同。

  2. 单次掷出偶数的概率是 1/2。

  3. 三次投掷相互独立;骰子公平这一条件本身不能保证投掷之间独立。

目标

计算连续三次掷出偶数的概率。

步骤
  1. 公式
    P(三次均为偶数)=P(偶数)×P(偶数)×P(偶数)P(\text{三次均为偶数})=P(\text{偶数})\times P(\text{偶数})\times P(\text{偶数})
    解释

    由于掷骰子是独立事件,将单次掷出偶数的概率自乘三次。

    步骤依据

    三次投掷相互独立;骰子公平这一条件本身不能保证投掷之间独立。

    补充解释
  2. 公式
    =12×12×12=\frac{1}{2}\times\frac{1}{2}\times\frac{1}{2}
    解释

    代入给定的单次掷出偶数的概率。

    步骤依据

    题目给定条件。

    视频直接表达
  3. 公式
    =18=\frac{1}{8}
    解释

    执行乘法运算。

    步骤依据

    算术计算。

    视频直接表达
结果

1/8

检验

结果与白板上计算过程的视觉表示一致。

图示与动画 · 2

可视化样本空间和有利结果

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 动画
    观察依据

    数字 1 到 6 依次出现在垂直列表中。

  2. 动画
    观察依据

    在数字 2、4 和 6 周围画圈。

图中对象
  1. 数字 1-6

  2. 圆圈

变化过程
  1. 数字逐个出现。

  2. 特定数字(2、4、6)用圆圈高亮显示。

不变量
  1. 列表保持垂直。

  2. 数字 1、3、5 保持未被圈出。

数学含义

该视觉表示掷骰子的所有可能结果,并突出显示为偶数的结果子集。

高亮和复制粘贴术语

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 动画
    观察依据

    演示者使用虚线框高亮并多次复制粘贴术语 'P(6 面骰子掷出偶数)' 以构建乘法表达式。

图中对象
  1. 虚线框

  2. 文本 'P(6 面骰子掷出偶数)'

变化过程
  1. 虚线框移动以包围该术语。

  2. 该术语被复制并粘贴以形成更长的方程。

不变量
  1. 该术语的值保持为 1/2。

数学含义

这一视觉动作强调了对每个独立掷骰过程都乘以相同的概率。

易错点 · 1

独立事件中的赌徒谬误

依据清楚
补充解释
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解在独立投掷的前提下,反驳用之前结果改变下一次概率的想法。

待核验内容
  1. 原片简要提及这一误解,并未系统讨论有依赖的试验。

误区

认为过去的独立事件会影响未来独立事件的概率。

说明

在相互独立的投掷模型下,知道之前的结果不会改变下一次出现偶数的概率。公平性与独立性是两个不同的假设。

概念关系 · 2

独立性 → 连续三次掷出偶数的概率

依据清楚
补充解释
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解把单次概率计算衔接到重复投掷的独立性。

待核验内容
  1. 完整视频在本开头区间之后推导乘法计算。

应用
解释

独立性提供了本例将三次概率相乘所用的模型前提。

独立事件 → 独立事件的乘法法则

依据清楚
补充解释
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解将独立性用作本题乘积计算的模型前提。

先修
解释

相互独立是本例乘积计算所用的充分模型前提。

问题定位 · 4

如何求公平六面骰子掷出偶数的概率?

依据清楚
补充解释
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    推导出 P(6 面骰子掷出偶数) = 3/6 = 1/2。

涉及知识点
  1. 古典概率公式
  2. 单次掷出偶数的概率推导

重复掷骰的计算采用了什么独立性假设?

依据清楚
补充解释
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解介绍各次投掷相互独立的假设。

涉及知识点
  1. 独立性

如何计算使用六面骰子连续三次掷出偶数的概率?

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 字幕依据
    观察依据

    画面任务要求三次投掷每次都出现偶数。

涉及知识点
  1. 独立事件的乘法法则
  2. 连续三次掷出偶数的概率

为什么我们可以将单次掷骰子的概率相乘?

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解说明乘法步骤所用的独立性前提。

涉及知识点
  1. 独立事件
  2. 独立事件的乘法法则
覆盖情况与待核验内容

已覆盖 · 问题陈述被朗读并显示。

已覆盖 · 设置单次投掷的概率记号。

已覆盖 · 使用古典概率计算单次掷出偶数的概率。

已覆盖 · 此请求的 0–74 秒片段涵盖了向三次独立投掷的过渡。完整源在 74 秒后继续;乘法计算在此片段之外,并非在其请求区间内缺失。

已覆盖 · 片段中的所有数学内容均已覆盖。

已覆盖 · 实际完整源文件第 146.3 秒帧(相对时间 72.3)保留了完成的 1/8 方程;请求的最后秒数具有相同的已完成计算。

探索视频中的知识

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  • 概率 讲解
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  • 独立性 讲解定位 1:03
    查看关联依据

    对于两个事件,独立性表示其中一个发生不改变另一个的概率。本例另行假设重复投掷相互独立;骰子公平本身并不推出这一点。