閆金紅
(河北省沙河市第一中學,河北 邢臺)
在概率的早期發展過程中,逐漸建立了事件、概率和隨機變量等概念和它們的一些基本性質。后來因為許多的社會應用問題和工程技術問題,例如:人口統計、天文觀測、保險理論、產品檢驗、誤差理論和質量控制等,在解決這些實際問題中,對概率論的發展起到了促進作用。直到20世紀上葉,對于概率論的基本概念還沒有明確的定義,概率論作為數學領域的一個分支,還沒有嚴格的理論基礎。
俄國數學家伯恩斯坦和奧地利數學家馮·米西斯對概率論的理論化做了一些最早的探索,不過它們提出的公理理論還不太完善。數學家科爾莫戈羅夫在概率論方面所做的工作是最為卓著的,他解決了概率論重要的課題之一——大數定律,它成為概率論公理化的前奏。早在1933年,科爾莫戈羅夫出版了《概率論基礎》,這是概率論的一部非常重要的經典著作,他是公理化概率論的奠基者。法國數學家棣莫弗把概率論又向前推進了一大步,1718年他在《機遇原理》著作中提出了概率乘法法則,他還在1730年出版了《分析雜錄》,把概率論第一次應用在了保險事業上。
生活中我們常說一件事成功的概率為零,換句話說這件事成功的可能性非常低。比如張三李四中彩票等實例,從中可以看出,概率是通過某些事件反復實踐得出的規律,進而作出的合理判斷和預測,它體現了概率對決策的作用,所以概率問題的應用便成了近年來現實生活中常見的研究方向。概率論作為數學的一個重要分支,它正在發揮著越來越廣泛的作用。
在實際生活中的小概率事件原理在無意中指導著人們。因為我們總是堅持這樣一個信念:小概率事件在實際的測試中幾乎是不可能發生的,假如事實上真的發生了,我們仍舊抱著這樣的一個想法,是這個事件的前提發生了改變。如果說一架飛機墜毀了,乘客中有傷亡,飛機失事了,是有可能發生的事故(盡管概率很小),但為什么還是有人敢冒險乘坐飛機出差、旅行呢?這主要是因為我們仍然認為這件事的發生是非常罕見的,假如它發生了,我們會認為它是由于天氣的原因或是操作錯誤或是機械故障,而不去承認它。不過也有相反的情況:我們更愿意去相信小概率事件的發生。比如在發行彩票過程中,盡管我們都知道獲勝的可能性不太大,但人們的購買熱情還是比較高的,因為一個小概率事件有望在一次試驗中發生,所以就當買了一個運氣。概率論從悠久的歷史和縱向發展的角度,可以看到概率和游戲密切的聯系。這是在實際的應用問題中的一個小概率的例子。作為一門獨立的學科,概率可以說已經深入到我們息息相關的各個領域,應用于實際問題無處不在。
奧運會是全國乃至全世界人民都十分關注的體育活動,在舉行的奧運會比賽中第一天總會有射擊比賽,這也是中國取得開門紅的重要的一個奪金點。
例:射擊比賽中所用到的靶子共有十環,從靶心向外有五種顏色分別是:黃色、紅色、藍色、黑色和白色,射中的位置離靶心越近,他所得到的環數就越高,那么這個選手的得分就會越高。怎樣運用概率的知識來解釋這一現象呢?
解:可以將靶子看成是十個同心圓,由里向外,設最小的圓的半徑是r,那么由里向外其余的9個圓的半徑分別為2r,3r,4r,5r,6r,7r,8r,9r,10r。根據圓面積公式 S=πr2這 10 個圓的面積分別為πr2,4πr2,9πr2,16πr2,25πr2,36πr2,49πr2,64πr2,81πr2,100πr2。 則可以得出由里向外每個圓環的面積分別為 3πr2,5πr2,7πr2,9πr2,11πr2,13πr2,15πr2,17πr2,19πr2。
假如選手每次射擊都不會脫靶,那么他射中某環的概率等于該環的面積與總面積的比值。所以他射中10環的概率是:
πr2/100πr2=0.01,射中 9環的概率為 3πr2/100πr2=0.03,射中 8環的概率為 5πr2/100πr2=0.05,見下表。

環數 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1概率 0.01 0.03 0.05 0.07 0.09 0.11 0.13 0.15 0.17 0.19
通過上面的例子和概率的知識,可以得出下面的結論:射中的環數越大概率就越小,也就是難度越大,難度越大就應該得到更高的分數。通過這個簡單的小例子可以看出,概率論在體育事業上的運用也是十分廣泛的。
人們在生活和工作中,對于生活中的某些偶然事件一定要做到理性的分析、對待。曾經有一位哲學家就說過這樣一句話:“概率是人生的真正指南。”只有了解了概率,學好了概率,我們才能在生活中遇到問題解決問題。總而言之,由于隨機現象在現實世界中的大量存在,概率必將在生活中的應用越來越顯示出它巨大的力量。