例谈概率在体育比赛中的应用
数学与体育竞技的关系与应用
数学与体育竞技的关系与应用在人类社会中,数学和体育竞技是两个看似截然不同的领域。
数学作为一门科学,涉及到抽象的符号、推理和逻辑;而体育竞技则涉及人类的身体运动、技巧和协作能力。
然而,数学与体育竞技之间存在着紧密的联系与应用。
本文将探讨数学与体育竞技之间的关系,并介绍数学在体育竞技中的应用。
一、数学在体育竞技中的关系1. 运动力学与力学分析运动力学是研究物体运动的力学分支,涉及到速度、加速度、力和质量等概念。
在体育竞技中,运动力学的原理可以帮助运动员分析自己的动作,并找到最佳的技术运用方式。
例如,跳高运动员可以通过运动力学的分析,确定最佳的起跳时机和起跳角度,以获得更高的跳跃高度。
2. 概率与统计分析概率与统计分析是数学中的一个重要分支,它可以帮助体育竞技领域进行数据分析和结果预测。
例如,在足球比赛中,可以使用统计学方法来分析球队的胜率、进球能力和防守能力等指标,从而预测比赛的结果。
此外,在奥林匹克运动会等大型体育赛事中,也采用概率与统计分析来评估运动员的成绩和选手的参赛资格。
3. 优化与最优策略数学中的优化理论可以帮助体育竞技领域找到最佳的训练方法和比赛策略。
例如,在田径比赛中,使用数学模型可以优化运动员的踢球姿势和步幅,以达到更快的速度和更长的距离。
类似地,团队运动如篮球和足球也可以通过数学优化模型来寻找最佳的球员位置和战术布置。
二、数学在体育竞技中的应用1. 运动员表现评估数学可以帮助评估运动员的表现,并提供指导性的建议和训练计划。
通过数学模型和数据分析,可以将运动员的技能水平、物理指标和赛事成绩进行量化和比较。
这对于训练教练员来说,可以更好地了解运动员的优势和不足,从而制定个性化的训练计划和练习重点。
2. 策略决策与分析体育竞技中的策略决策常常依赖于数学模型和分析方法。
例如,在篮球比赛中,教练需要根据球队的实力和对手的防守策略,制定最佳的进攻战术。
使用数学模型可以分析不同阵型、时间分配和球员配合方式的效果,帮助教练做出更明智的决策。
体育与数学——统计与概率在体育活动中的应用
体育与数学——统计与概率在体育活动中的应用
我一直觉得,体育与数学这两个看似无关的领域,其实有着奇妙的交叉点。
是的,你没有看错,我想说的是——统计与概率在体育活动中的应用。
在教学生涯中,我经常遇到一些学生对于体育和数学这两个科目的看法存在误解。
他们认为这两个科目是独立的,甚至是相互排斥的。
然而,我始终坚信,数学和体育其实是相辅相成的。
数学为体育提供了分析和优化的工具,而体育则为数学提供了生动、实际的应用场景。
拿统计和概率来说,这是数学中的两个重要概念。
统计可以帮助我们理解和解释数据的分布和关系,而概率则可以帮助我们预测和理解不确定事件的可能性。
在体育活动中,这两个概念都有着广泛的应用。
以篮球为例,统计数据在篮球比赛中扮演着重要的角色。
教练需要了解每个球员的平均得分、篮板、助攻等数据,以此来制定更有效的战术。
而概率则在篮球比赛中提供了决策的依据。
例如,在比赛的最后时刻,投掷关键球时,教练需要根据球员的投篮数据和概率来决定采用什么样的投篮策略。
又比如,在田径项目中,可以通过统计分析运动员的成绩数据,找出优势和劣势,然后针对性地提出改进建议。
而在跳高、跳远等项目中,数学中的抛物线公式还可以用来描述最佳的跳跃角度和速度。
我相信,随着科技的发展和教育的进步,数学和体育的交叉应用
会越来越广泛。
未来,我们可能会看到更多的数据驱动的体育训练方法,以及更加精准的比赛策略。
这不仅会提高体育活动的趣味性和挑战性,也会让我们对这两个学科有更深的理解和认识。
让我们一起期待这个未来吧!。
2023年高考数学复习----《与体育比赛规则有关的概率问题》规律方法与典型例题讲解
2023年高考数学复习----《与体育比赛规则有关的概率问题》规律方法与典型例题讲解【规律方法】1、在与体育比赛规则有关的问题中,一般都会涉及分组,处理该类问题时主要借助于排列组合.对于分组问题,要注意平均分组与非平均分组,另外,在算概率时注意“直接法”与“间接法”的灵活运用.2、与体育比赛有关的问题中最常见的就是输赢问题,经常涉及“多人淘汰制问题”“ 三局两胜制问题”“ 五局三胜制问题”“ 七局四胜制问题”,解决这些问题的关键是认识“三局两胜制”“ 五局三胜制”等所进行的场数,赢了几场与第几场赢,用互斥事件分类,分析事件的独立性,用分步乘法计数原理计算概率,在分类时要注意“不重不漏”.3、在体育比赛问题中,比赛何时结束也是经常要考虑的问题,由于比赛赛制已经确定,而比赛的平均场次不确定,需要对比赛的平均场次进行确定,常用的方法就是求以场数为随机变量的数学期望,然后比较大小.4、有些比赛会采取积分制,考查得分的分布列与数学期望是常考题型,解题的关键是辨别它的概率模型,常见的概率分布模型有:两点分布、超几何分布、二项分布、正态分布,要注意分布是相互独立的,超几何分布不是,值得注意的是,在比赛中往往是伪二项分布,有的只是局部二项分布.【典型例题】例1、(2022春·湖北十堰·高三校联考阶段练习)为了丰富孩子们的校园生活,某校团委牵头,发起同一年级两个级部A、B进行体育运动和文化项目比赛,由A部、B部争夺最后的综合冠军.决赛先进行两天,每天实行三局两胜制,即先赢两局的级部获得该天胜利,此时该天比赛结束.若A 部、B 部中的一方能连续两天胜利,则其为最终冠军;若前两天A 部、B 部各赢一天,则第三天只进行一局附加赛,该附加赛的获胜方为最终冠军.设每局比赛A部获胜的概率为()01p p <<,每局比赛的结果没有平局且结果互相独立.(1)记第一天需要进行的比赛局数为X ,求()E X ,并求当()E X 取最大值时p 的值; (2)当12p =时,记一共进行的比赛局数为Y ,求()5P Y ≤.【解析】(1)X 可能取值为2,3.()()22221221P X p p p p ==+−=−+;()()232122P X p p p p ==−=−+.故()()()2222221322222E X p p p p p p =−++−+=−++,即()215222E X p ⎛⎫=−−+ ⎪⎝⎭,则当12p =时,()E X 取得最大值.(2)当12p =时,双方前两天的比分为2∶0或0∶2的概率均为111224⨯=;比分为2∶1或1∶2的概率均为111122224⨯⨯⨯=. ()5P Y ≤,则4Y =或5Y =.4Y =即获胜方两天均为2∶0获胜,不妨设A 部胜,概率为1114416⨯=,同理B 部胜,概率为1114416⨯=,故()1864112P Y ==⨯=; 5Y =即获胜方前两天的比分为2∶0和2∶1或者2∶0和0∶2再加附加赛,不妨设最终A 部获胜,当前两天的比分为2∶0和2∶1时,先从两天中选出一天,比赛比分为2∶1,三场比赛前两场,A 部一胜一负,第三场比赛A获胜,另外一天比赛比分为2:0,故概率为11228C 4C 11112212⎛⎫⨯⨯⨯= ⎪⎝⋅⨯⎭,当前两天比分为2∶0和0∶2,附加赛A 获胜时,两天中选出一天,比赛比分为2:0,概率为121111C 44216⨯⨯⨯=,故最终A 部获胜的概率为11381616+=,同理B 部胜,概率为316, 故()3865132P Y ==⨯=. 所以()()()131545882P Y P Y P Y ≤==+==+=.例2、(2022·江苏盐城·江苏省滨海中学校考模拟预测)甲、乙两人组成“虎队”代表班级参加学校体育节的篮球投篮比赛活动,每轮活动由甲、乙两人各投篮一次,在一轮活动中,如果两人都投中,则“虎队”得3分;如果只有一个人投中,则“虎队”得1分;如果两人都没投中,则“虎队”得0分.已知甲每轮投中的概率是34,乙每轮投中的概率是23;每轮活动中甲、乙投中与否互不影响.各轮结果亦互不影响.(1)假设“虎队”参加两轮活动,求:“虎队”至少投中3个的概率; (2)①设“虎队”两轮得分之和为X ,求X 的分布列;②设“虎队”n 轮得分之和为n X ,求n X 的期望值.(参考公式()E X Y EX EY +=+) 【解析】(1)设甲、乙在第n 轮投中分别记作事件n A ,n B ,“虎队”至少投中3个记作事件C ,则()()()()()()12121212121212121212P C P A A B B P A A B B P A A B B P A A B B P A A B B =++++ 2222112233232232C 1C 144343343⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅⋅−⋅+⋅⋅⋅−+⋅= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭11126443++=.(2)①“虎队”两轮得分之和X 的可能取值为:0,1,2,3,4,6, 则()2232101143144P X ⎛⎫⎛⎫==−⋅−= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,()2233232210121111443433144P X ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⨯⋅−⋅−+−⋅⋅−=⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,()3232323232322111111434343434343P X ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⋅−⋅⋅−+⋅−⋅−⋅+−⋅⋅⋅− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭323225114343144⎛⎫⎛⎫+−⋅⋅−⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ()32321232114343144P X ⎡⎤⎛⎫⎛⎫==⨯⋅⋅−⋅−= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,()22332223604211443334144P X ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⨯⋅−⋅+⋅−⋅=⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,()223236643144P X ⎛⎫⎛⎫==⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故X 的分布列如下图所示:②10,1,3X =,()13210114312P X ⎛⎫⎛⎫==−⋅−= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()132325111434312P X ⎛⎫⎛⎫==⋅−+−⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()132634312P X ==⋅=,∴1562313121212EX =⨯+⨯=,12312n EX n EX n =⋅=. 例3、(2022·陕西西安·长安一中校考模拟预测)某校高三男生体育课上做投篮球游戏,两人一组,每轮游戏中,每小组两人每人投篮两次,投篮投进的次数之和不少于3次称为“优秀小组”.小明与小亮同一小组,小明、小亮投篮投进的概率分别为12,p p . (1)若123p =,212p =,则在第一轮游戏他们获“优秀小组”的概率;(2)若1243p p +=则游戏中小明小亮小组要想获得“优秀小组”次数为16次,则理论上至少要进行多少轮游戏才行?并求此时12,p p 的值.【解析】(1)由题可知,所以可能的情况有①小明投中1次,小亮投中2次;②小明投中2次,小亮投中1次;③小明投中2次,小亮投中2次.故所求概率12212222222221112211221143322332233229P C C C C C C ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅= ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭(2)他们在一轮游戏中获“优秀小组”的概率为()()()()()()()()()222222122122211222122221221212121123P C p p C p C p C p p C p C p p p p p p p =−+−+=+−因为1243p p +=,所以()()221212833P p p p p =− 因为101p ≤≤,201p ≤≤,1243p p +=,所以1113p ≤≤,2113p ≤≤,又21212429p p p p +⎛⎫≤= ⎪⎝⎭ 所以121499p p <≤,令12t p p =,以1499t <≤,则28()33P h t t t ==−+当49t =时,max 1627P =,他们小组在n 轮游戏中获“优秀小组”次数ξ满足~(,)B n p ξ 由max ()16np =,则27n =,所以理论上至少要进行27轮游戏.此时1243p p +=,1249p p =,2123p p ==。
体育赛事中的概率问题
体育赛事中的概率问题作者:鲍启静来源:《中国校外教育·基教(中旬)》2014年第08期数学之所以有生命力,就在于有趣。
数学之所以有趣,就在于它对思维有所启迪。
让我们一起来研究下面这道与概率论起源息息相关的问题。
数学概率问题生活题目:在某种球的比赛中规定:每一次的结果不能出现平的情况,每胜一次记1分,输一次记0分,先得满20分者为赢,赢者可获得16万元奖金。
现有甲、乙两名水平相当的运动员。
当比赛进行到甲、乙两人积分为17︰18时,比赛因某种原因停止。
如果按甲、乙两人获胜的概率来分这笔奖金,那么甲、乙各应分得多少钱?解法一:当比赛进行到甲、乙积分为17︰18时,如果甲、乙继续比赛,最多只要再赛4场便可决出胜负。
用“甲”表示甲获胜,用“乙”表示乙获胜,那么最后4场的结果不外乎以下16种排列乙甲甲甲乙乙乙乙乙乙甲甲甲乙甲甲乙乙乙甲乙甲乙甲甲甲乙甲乙乙甲乙乙甲甲乙甲甲甲乙乙甲乙乙甲甲乙乙甲甲甲甲甲乙乙乙甲乙甲乙甲乙乙甲(甲获胜)(乙获胜)在这16种排列中,甲获胜的情况有5种,乙获胜的情况有11种。
因此,奖金应该按5︰11分配即甲得5万元、乙得11万元。
解法二:解法三:甲、乙的积分为17︰18即甲、乙已经比赛了35场,其中甲胜了17场,乙胜了18场。
又甲、乙水平相当即每场比赛中甲、乙获胜的概率各是12。
欲按甲、乙两人获胜的概率来分配奖金,则需计算如果继续比赛甲乙获胜的概率各是多大。
下面分析乙获胜的几种可能性:事件A:前35场乙18胜17负,最后两场乙全胜。
共赛了37场。
相当于进行了37次独立重复试验。
按甲、乙两人获胜的概率来分这笔奖金甲应分得5万元,乙应分得11万元。
解法四:甲、乙水平相当,则每场比赛中甲、乙获胜的概率各是12。
如果甲、乙积分相同,则应由两人平分这笔奖金;如果甲(或乙)先达到20分,则奖金全部归甲(或乙)所有。
下面分析如果继续比赛,甲、乙积分的几种可能情况:①如果甲、乙再赛1场,乙输了,则两人各胜18场,奖金应该对半分;②如果甲、乙再赛2场,乙全胜,则奖金全部归乙;③如果甲、乙再赛3场,乙1胜2负,则两人各胜19场,奖金应该对半分;④如果甲、乙再赛3场,前两场乙1胜1负,第三场乙胜了,则奖金全部归乙。
数学与体育竞技揭示胜利的数学密码
数学与体育竞技揭示胜利的数学密码在我们的日常生活中,体育竞技总是充满了激情与魅力,吸引着无数人的目光。
运动员们在赛场上奋力拼搏,为了荣誉和胜利而战。
然而,在这看似纯粹依靠体力和技巧的竞技背后,其实隐藏着许多不为人知的数学密码。
这些数学原理不仅影响着比赛的策略制定,还在很大程度上决定着最终的胜负。
首先,让我们来谈谈概率在体育竞技中的应用。
以足球比赛中的点球大战为例,守门员和罚球球员都在进行一场概率的博弈。
守门员需要猜测罚球球员会将球踢向哪个方向,而罚球球员则要思考如何选择射门的角度以提高进球的概率。
从数学角度来看,守门员如果随机选择防守方向,那么他成功扑出点球的概率大约为三分之一。
但如果守门员能够通过分析罚球球员的习惯动作、过往数据等信息,有针对性地进行防守,那么成功扑出点球的概率就有可能提高。
同样,罚球球员也可以通过研究守门员的防守特点和习惯,选择更有利于进球的射门方式。
再比如篮球比赛中的三分球投篮。
球员在投篮时需要考虑许多因素,包括投篮的距离、出手的角度、力量的控制等等。
从数学上讲,存在一个最佳的投篮角度和力量组合,能够使篮球进入篮筐的概率最大。
而且,球队教练在安排战术时,也会运用概率的知识。
比如在比赛的关键时刻,如果球队落后两分,是选择投一个两分球争取打平进入加时赛,还是冒险投一个三分球直接赢得比赛?这就需要计算不同选择的获胜概率,并综合考虑球队球员的技术特点和当时的比赛情况来做出决策。
数学中的统计学在体育竞技中也发挥着重要作用。
通过对大量比赛数据的统计和分析,教练和运动员可以发现自身的优势和不足,以及对手的特点和弱点。
例如,在网球比赛中,统计球员在不同场地、不同对手、不同天气条件下的发球成功率、回球得分率等数据,可以帮助球员制定更具针对性的训练计划和比赛策略。
在拳击比赛中,统计对手出拳的频率、力度、方向等数据,可以帮助拳手更好地预测对手的动作,从而进行有效的防守和反击。
除了概率和统计学,数学中的优化理论也在体育竞技中有着广泛的应用。
游戏和比赛中的概率问题
游戏和比赛中的概率问题作者:凌惠明来源:《新高考·高三数学》2012年第05期很多同学都喜爱玩游戏或观看体育比赛,而以游戏或体育比赛为研究背景的数学问题既能激发同学们的学习兴趣,又有益于培养应用的思想意识,提高分析问题和解决问题的能力.在近几年的高考数学试题中,以游戏或体育比赛为素材的概率问题屡见不鲜,下面举一些实例说明概率知识在游戏或体育比赛中的应用.一、利用概率对游戏或比赛的结果进行预测例1某人写下一个数A1,然后投掷硬币,如得正面,则把A1乘以2后减去12;如得背面,则把A1除以2后加上12,这样可以得到一个新数A 2.对A2仍按此规则进行,又可以得到一个数A 3.再按此规则得到一个数A 4.若A1=64,则A4不小于128的概率为()●解画树状图,如图1,可以看出,基本事件共有8个,其中满足A4≥128的事件有3个.故所求的概率为38.选B.例2甲、乙两支足球队,苦战90分钟,比分为1∶1.现决定各派5名队员,每人踢1个点球来决定胜负,假设两支球队派出的队员的点球命中率均为0.5.(1)对于甲球队,恰有两个队员连续命中,且其余队员均未命中的概率是多少?(2)甲、乙两队各射完5个点球后,再次出现平局的概率约为多少?(结果保留三位小数)●解(1) P1=4×0.52×0.53=0.125.答:对于甲球队,恰有两个队员连续命中,且其余队员均未命中的概率是0.125.(2) P2=[C05×(1-0.5)5]2+[C15×0.5×(1-0.5)4]2+…+[C55×0.55]2=1210[(C05)2+(C15)2+…+(C55)2]=C510210≈0.246.答:甲、乙两队各射完5个点球后,再次出现平局的概率约为0.246.二、利用概率对比赛的可靠性进行预测例3在某次花样滑冰比赛中,发生裁判受贿事件,于是竞赛委员会决定将裁判由原来的9名增至14名,但只任取其中7名裁判的评分作为有效分.若14名裁判中有2人受贿,则有效分中没有受贿裁判的评分的概率是.(结果用数值表示)●解基本事件总数为C714,而有效分中没有受贿裁判的评分的事件数为C712,所以有效分中没有受贿裁判的评分的概率是C712C714=313.三、利用概率选择游戏或比赛的规则例4第48届世乒赛前夕,为训练队伍,国家队与上海队相约举行对抗赛,从以往的比赛看,国家队队员对抗上海队队员取胜的概率均为0.6.现双方商定,提出了两种比赛方案:①双方各出3人分3组同时对抗;②双方各出5人分5组同时对抗.两种方案中均以比赛中得胜人数多的一方为胜利的一方.如果方案由上海队选择,问上海队会选择哪一种方案?●分●析只要认识到本题本质上是独立重复试验的概率问题,解题规律也就较容易掌握了.●解设两种方案中,上海队获胜的概率分别为P1和P2,则P1=C23×0.42×(1-0.4)+C33×043=0.288+0064=0352,P2=C35×0.43×(1-0.4)2+C45×044×(1-04)+C55×045=0.2304+00768+001024=0.31744,可见P1>P2,即按第一种方案进行比赛上海获胜的概率相对大一些,所以上海队应选择第一种方案.●点●评本题所反映的问题是:比赛的场次越少、每局获胜的比分定得越低,水平低的队获胜的概率相对会越大.正因为如此,为了削弱中国乒乓球队在世界乒坛的霸主地位,推动世界各国乒乓球运动的发展,国际乒联在不断地修改比赛规则,其中之一就是将过去的每局21分胜制改成了今天的11分胜制.还有,为了减小弱队暴冷的可能性,NBA季后赛每轮的场次从最初的3场,变成后来的5场,直到现在的7场.四、利用概率对游戏或比赛的收益进行预测例5美国职业篮球联赛(NBA)某赛季的总决赛在湖人队与凯尔特人队之间进行,采用七局四胜制,即若有一队先胜4场,则此队获胜且比赛结束.因为两队实力非常接近,故可假设在每场比赛中两队获胜是等可能的.据以往统计资料显示,每场比赛组织者可获得门票收入300万美元.(1)两队决出胜负后,组织者在此次决赛中获得的门票收入为1200万美元的概率是多少?(2)两队决出胜负后,组织者在此次决赛中获得的门票收入不低于1800万美元的概率是多少?(3)求在湖人队2∶0的领先情况下总冠军被凯尔特人队获得的概率.●解(1)设事件A为“决赛中获得的门票收入为1200万美元”,则事件A等价于某队以4∶0结束比赛,所以P(A)=2×124=18.答:组织者在此次决赛中获得的门票收入为1200万美元的概率是18.(2)设事件B为“决赛中获得的门票收入不低于1800万美元”,则事件B等价于两队要进行6场或7场比赛,等价于前5场比赛中某队胜3场负2场,故P(B)=2×C35×123×1-122=58.答:组织者在此次决赛中获得的门票收入不低于1800万美元的概率是58.(3)设“在湖人队2∶0的领先情况下总冠军被凯尔特人队获得”为C事件,则事件C等价于此后凯尔特人队4胜0负或4胜1负,故P(C)=124+C34123×1-12×12=316.答:在湖人队2∶0的领先情况下总冠军被凯尔特人队获得的概率是316.五、一道综合题在考查概率部分的知识时,有时还会与高中阶段学习的其他知识点(如数列、函数等)综合起来考查,这就要求能综合运用相关的知识来解决问题.例6有人玩掷硬币走跳棋的游戏,已知硬币出现正面和反面为等可能性事件,棋盘上标有第0站,第1站,第2站,…,第100站.一枚棋子开始时在第0站,棋手每掷一次硬币,棋子向前跳动一次.若掷出正面,棋子向前跳一站(从第k站到第k+1站);若掷出反面,棋子向前跳两站(从第k站到第k+2站).直到棋子跳到第99站(胜利大本营)或跳到第100站(失败集中营)时,该游戏结束.设棋子跳到第n站的概率为P n.(1)求P0,P1,P2的值;(2)求证:P n-P n-1=-12(P n-1-P n-2),其中n∈N 且2≤n≤99;(3)求P99,P100的值.●解(1)棋子开始时在第0站,故到达第0站为必然事件,则P0=1.当且仅当第一次掷硬币出现正面,则棋子跳到第1站,其概率为12,则P1=12.棋子跳到第2站的概率应从如下两方面考虑:①前两次掷硬币都出现正面,其概率为14;②第一次掷硬币出现反面,其概率为12.故P2=14+12=34.(2)棋子跳到第n(2≤n≤99)站的情况有且只有两种:①棋子先跳到第n-2站,再抛硬币掷出反面,其概率为12P n-2;②棋子先跳到第n-1站,再抛硬币掷出正面,其概率为12P n-1.故P n=12P n-2+12P n-1.则P n-P n-1=-12(P n-1-P n-2).(3)由(2)知当1≤n≤99时,数列{P n-P n-1}是首项为P1-P0=-12,公比为-12的等比数列.则P1-P0=-12,P2-P1=-122,P3-P2=-123,…,P n-P n -1=-12n.以上各式相加,得P n-P0=-12+-122+…+-12n,则P n=1+-12+-122+…+-12n=231--12n+1(n=0,1,2,…,99).则P99=231-12100,而P100=12P98=12×231--1299=131+1299.●点●评概率应用题大都是将概率与排列组合相结合,而此题将概率与数列结合,同时又有游戏背景,趣味性浓.求跳到第100站的概率时要小心隐含的陷阱.1. 将7个人(含甲、乙)分成三个组,一组3人,另两组各2人,不同的分组方法数为a,甲、乙分到同一组的概率为p,则a,p的值分别为()A. 105,521B. 105,421C. 210,521D. 210,4212. 已知8支球队中有3支弱队,以抽签的方式将8支球队分成A,B两组,每组4支球队.(1)求A,B两组中有一组恰有2支弱队的概率;(2)求A组中至少有2支弱队的概率.3. 甲、乙两人在罚球线处投球命中的概率分别为12与25.(1)甲、乙两人在罚球线处各投球一次,求这两次投球中恰好命中一次的概率;(2)甲、乙两人在罚球线处各投球两次,求这四次投球中至少命中一次的概率.4. A,B两位同学各有五张卡片,现以投掷均匀硬币的形式进行游戏,当出现正面朝上时A赢得B一张卡片,否则B赢得A一张卡片,如果某人已赢得所有卡片,则游戏终止.求掷硬币的次数不大于7次时游戏终止的概率.。
概率统计贝叶斯公式在体育比赛的应用例题
概率统计贝叶斯公式在体育比赛的应用例题概率统计贝叶斯公式在体育比赛的应用例题1. 引言体育比赛一直是人们热衷的话题,而要对比赛结果进行预测,概率统计和贝叶斯公式就起到了至关重要的作用。
在本文中,我们将探讨概率统计贝叶斯公式在体育比赛中的应用,并给出一些例题加深理解。
2. 概率统计和贝叶斯公式简介概率统计是研究随机现象的规律性和数量关系的数学分支,而贝叶斯公式是概率统计中的重要工具之一,用于计算在已知事件B发生的条件下事件A发生的概率。
在体育比赛中,我们可以利用贝叶斯公式来对比赛结果进行概率预测。
3. 应用例题分析我们以足球比赛为例,假设在一场欧洲足球比赛中,球队A与球队B 进行比赛,我们已经知道球队A在过去的几次比赛中的得分情况,并且知道球队B的进攻和防守能力。
现在我们希望利用概率统计和贝叶斯公式来预测球队A能够在该场比赛中取得胜利的概率。
4. 数据收集和整理我们需要收集和整理球队A在过去比赛中的得分情况,包括进球数、失球数以及比赛结果。
我们也需要收集球队B的进攻和防守数据,包括进攻时的得分能力和防守时的失球情况。
5. 建立模型建立模型是预测的关键步骤,我们可以将球队A在过去得分情况建立成一个概率分布,同时根据球队B的进攻和防守能力建立相应的概率分布。
6. 计算预测结果利用贝叶斯公式,我们可以结合球队A的历史得分情况和球队B的进攻和防守能力,计算出球队A在该场比赛中取得胜利的概率。
7. 结果分析根据计算结果,我们可以得出球队A在该场比赛中获胜的概率为X%,进一步分析得出比赛结果的不确定性以及其他可能的结果。
8. 总结与回顾通过这个例题,我们深入了解了概率统计和贝叶斯公式在体育比赛中的应用。
我们也意识到了预测结果的不确定性,以及需要对数据进行更加深入的分析和建模。
9. 个人观点和理解在实际应用中,概率统计和贝叶斯公式可以帮助我们对体育比赛结果进行更加科学的预测,同时也提醒我们要注意数据的真实性和准确性。
浅谈概率在比赛中的应用
概率是数学中一个重要的概念,它表示某件事情发生的可能性大小。
在比赛中,概率也有很多的应用,下面是几个具体的例子:
1.预测比赛结果:在比赛之前,我们可以根据参赛队伍的实力和其他因素
来估算比赛的胜负概率,为决策提供参考。
2.设计赔率:在赌博或竞彩等游戏中,赔率就是指每种结果的概率。
例
如,如果某场比赛胜负概率分别为 50% 和 50%,那么赔率就会设为
1:1。
3.计算比赛成绩:在体育比赛中,我们可以根据每支队伍的能力和对手的
实力,计算出比赛的胜负概率,从而推算出比赛的结果。
4.评估风险:在比赛中,我们可以通过计算风险的概率来评估风险的大
小,并采取相应的应对措施。
总的来说,概率在比赛中有很多的应用,可以帮助我们进行决策,评估风险,预测结果等。
概率论在体育比赛应用
概率论在体育赛事中的应用摘要概率论是主要研究随机现象的一门数学学科与我们的生产生活联系非常紧密。
因此在现代社会人们对于概率论的相关应用已经越来越重视,所以学习并掌握好概率论对于分析研究以及解决生产生活中出现的随机现象有着很好的指导意义。
因为,人们对于体育比赛关注和热爱程度的普遍提高,概率论在体育比赛当中所起到的作用也就会越来越明显。
的确,掌握好概率论对于现代许多体育比赛有很大的帮助。
本文将会通过一些典型的体育比赛案例结合概率论相关知识进行解释说明,将概率论在体育比赛中的应用进行很好的总结。
关键词:概率论体育比赛实际应用一、基础知识1.1 组合定义:从个不同的元素中任意选取个元素合成一组(不考虑元素间的顺序),则称这个是一个组合,这种组合的总个数表示为r n C ,其中!)1()1(!r r n n n r A C r n rn+--== 1.2 概率的定义和性质定义:随机事件A 发生的可能性的大小的数值,称为随机事件A 发生的概率,记作)(A P性质:1。
非负性:即0)(≥A P ;2。
规范性:即若M 是必然事件,那么则有1)(=M P ;3。
有限可加性:即假如事件C 和事件D 互不相容,那么则会有)()()(D P C P D C P +=⋃;1.3条件概率与乘法公式条件概率:如果两个事件B A ,是条件S 下的两个随机事件,0)(≠A P ,则称在事件A 发生的前提条件之下事件B 发生的概率为条件概率,并记作)(A B P 。
其中=)(A B P )()(A P AB P 。
乘法公式:由=)(A B P )()(A P AB P ,我们可以得到)()()(A B P A P AB P =,此等式即为乘法公式。
1.4 事件的独立性独立性:对于任意的两个事件A 和B ,如果)()()(B P A P AB P ⋅=成立,那么则称事件A 和B 是相互独立的,并简称为独立的。
1.5 全概率公式和贝叶斯公式完备事件组:如果事件A A A n 21满足以下两个条件1.A A A n 21互不相容并且)2,1(0)(n i A P i =≥2.U A A A n =⋃ 21则A A A n 21是一个完备事件组全概率公式:设随机试验对应的样本空间为U ,设A A A n 21是样本空间U 的一个完备事件组,B 是任意一个事件,那么有贝叶斯公式:设A A A n 21是样本空间的一个完备事件组,B 是任意一个事件,并且0)(>B P 则有∑===n l ll i i i i A B P A P A B P A P B P A B P A P B A P 1)()()()()()()()(1.6 n 重贝努利实验重要定理:在n 重贝努利试验中,设每次试验中事件A 的概率为p(10<<p ),则那么事件A 恰好发生k 次的概率即为:=)(k P k n k k nP P C --)1( .2,1n k =1.7 离散型随机变量离散型随机变量的定义:若随机变量X 只取有限多个或者可列的无限多个值,那么则称X 为离散型随机变量。
高考数学中体育竞赛类概率问题解析
数学有数高考数学中体育竞赛类概率问题解析■广东省佛山市顺德区乐从中学吴志峰概率问题是高考的热点问题,体育竞赛类概率问题以其贴近生活、灵活多变的特点深受命题者的喜爱,喜欢和熟悉该类体育运动同学们可能会觉得很亲切,解题的时候自然得心应手,但是对一些不熟悉体育运动的考生来说就有一些吃亏了.本文通过高考中的体育竞赛类概率问题进行解析,帮助同学们了解试题背景,归纳数学模型,快速寻找解决问题的办法.模型一、比赛赛制问题例1.(2019年高考全国Ⅰ卷理数第15题)甲、乙两队进行篮球决赛,采取七场四胜制(当一队赢得四场胜利时,该队获胜,决赛结束).根据前期比赛成绩,甲队的主客场安排依次为“主主客客主客主”.设甲队主场取胜的概率为0.6,客场取胜的概率为0.5,且各场比赛结果相互独立,则_____.解析:甲队以4∶1获胜,说明进行了5场比赛,在前四场中甲获胜了3场,输了1场,且在第5场比赛中获得了胜利.记“第i场比赛甲获胜”为事件A i,记“第i场比赛甲输”为事件A i,则甲队以4∶1获胜包括:A1A2A3A4A5,A1A2A3A4 A5,A1A2A3A4A5,A1A2A3A4A5,因为各场比赛结果相互独立,所以甲队以4∶1获胜的概率是:P=[(1-0.6)×0.6×(1-0.5)×0.5×2+0.6×0.6×(1-0.5)×0.5×2]×0.6=0.18.点评:本题以篮球比赛中的七场四胜制为背景考查概率的加法、乘法公式的应用,考查考生的数据处理能力和分析与解决实际问题的能力.题目来源于人教版普通高中课程标准实验教科书第二章第二节二项分布及其应用的课后B组习题的改编.解题的关键在于理清比赛赛制规则,列出事件“甲队以4∶1获胜”的所有情况,再结合概率的加法公式和乘法公式进行求解.篮球比赛中的七局四胜制是指比赛双方当一方赢得四场胜利时,该队获胜,比赛结束.并不是一定要打满7场,在七局四胜制中比赛的局数可能是四局、五局、六局、七局四种情况.变式练习1:甲、乙两选手比赛,假设每局比赛结果相互独立,且每局比赛甲获胜的概率为p(1<p<1),乙获胜的概率为q(q=1-p).(1)如果比赛采用七局四胜制(当一队赢得四场胜利时,该队获胜,比赛结束)进行比赛,求比赛的局数X的分布列.(2)如果比赛的赛制有五局三胜制和三局两胜制两种选择,请问对于甲选手来说,该如何选择比赛赛制对自己更有利,请说明理由.解析:(1)比赛的局数为X的所有可能取值为4、5、6、7.P(X=4)=p4+q4;P(X=5)=C14p4q+C14pq4;P(X=6)=C25p4q2+C25p2q4;P(X=7)=C36p3q3.所以X的分布列为:X4567P p4+q4C14p4q+C14pq4C25p4q2+C25p2q4C36p3q3(2)采用三局二胜制进行比赛甲获胜的概率f(p)=p2+C12p2(1-p)=p2(3-2p),采用五局三胜制进行比赛甲获胜的概率g(p)=p3+C13p3(1-p)+C24p3(1-p)2=p3(6p2-15p+10).令f(p)=g(p)得p2(3-2p)=p3(6p2-15p+10),即2p3-5p2+4p-1=0,即(p-1)2(2p-1)=0,所以p=12.令f(p)>g(p)得0<p<12;令f(p)<g(p)得1>p>12.所以当0<p<12时,选择三局两胜制对甲有利;当12<p<1时,选择五局三胜对甲有利.54广东教育·高中2019年第7·8期GUAN GDONG JIAO YU GAO ZHONG广东教育·高中2019年第7·8期当p =12时,选择五局三胜制和三局两胜制对甲没有影响.点评:本题第(1)问求解七局四胜制中的比赛局数的分布列,第(2)问是个概率决策问题,探讨赛制长短对甲乙双方的影响.主要考查次独立重复事件的概率公式、离散型随机变量分布列的计算、三次方程和三次不等式的求解,考查函数与方程的思想、分类讨论的思想,考查考生的运算求解能力和解决问题的能力.正确理解比赛赛制规则,合理利用概率模型进行求解是解题的关键.概率统计的知识与其它知识交汇的问题在近几年的高考中经常出现,值得关注.对于2n -1局n 胜制的重复赛制中,随着比赛局数的增加,更有利于实力强的选手胜出.重复赛制下比赛局数对比赛胜负概率的影响的数学模型如下,供各位读者参考.数学模型1:甲、乙两选手比赛,假设每局比赛结果相互独立,且每局比赛甲胜的概率为p (0<p <1),乙胜的概率为q (q =1-p ),采用2n -1局n 胜制进行比赛中甲获胜的概率为P n ,则有以下结论:当0<p <12时,P n 是减函数,即P n +1<P n <12;当12<p <1时,P n 是增函数,即P n +1>P n >12;当p =12时,P n =12.证明:依题意得P n =p n(C n -10q 0+C n1q 1+C n+12q 2+…+C2n-2n -1q n -1),P n +1=p n +1(C 0nq 0+C 1n +1q 1+C 2n +2q 2+…+C 2nnq n )=p n (1-q )(C 0n q 0+C 1n +1q 1+C 2n +2q 2+…+C 2n n q n )=p n [(C 0n q 0+C 1n +1q 1+C 2n +2q 2+…+C 2n n q n )-(C 0n q 1+C 1n +1q 2+C 2n +2q 3+…+C 2n n q n +1)]=p n (C 0n q 0+C n 1q 1+C n+12q 2+…+C 2n -1n q n-C 2n n q n +1).所以P n +1-P n =p n (C 2n -1n q n -C 2n n q n +1)=p n q n (C 2n -1n -C 2n n q )=p n q n C 2n -1n (1-2q )=p n q n C 2n -1n(2p -1).所以当p =12时,P n =12,当0<p <=12时,P n 是减函数,即P n +1<P n <12;当12<p <1时,P n 是增函数,即P n +1>P n >12.模型二、比赛规则问题例2.(2019年高考全国Ⅱ卷理数第18题)11分制乒乓球比赛,每赢一球得1分,当某局打成10∶10平后,每球交换发球权,先多得2分的一方获胜,该局比赛结束.甲、乙两位同学进行单打比赛,假设甲发球时甲得分的概率为0.5,乙发球时甲得分的概率为0.4,各球的结果相互独立.在某局双方10∶10平后,甲先发球,两人又打了X 个球该局比赛结束.(1)求P (X =2);(2)求事件“X =4且甲获胜”的概率.解析:(1)X =2就是10∶10平后,两人又打了2个球该局比赛结束,则这两个球均由甲得分或者均由乙得分,因此P (X =2)=0.5×0.4+(1-0.5)(1-0.4)=0.5.(2)记“第i 球比赛甲得分”为事件A i ,记“第i 球比赛乙得分”为事件A i ,“X =4且甲获胜”就是10∶10平后两人又打了4个球该局比赛结束,且这4个球的得分情况为前两球甲、乙各得1分,后两球均为甲得分.即:A 1A 2A 3A 4,A 1A 2A 3A 4,因为各球的结果相互独立,所以事件“X =4且甲获胜”的概率P =[0.5×(1-0.4)+(1-0.5)×0.4]×0.5×0.4=0.1.点评:本题以乒乓球比赛10∶10平之后的比赛走势为背景考查相互独立性事件,概率的加法、乘法公式的应用,考查考生的数据处理能力和解决实际问题的能力.对乒乓球比赛规则中“当某局打成10∶10平后,每球交换发球权,先多得2分的一方获胜,该局比赛结束.”的理解是解决问题的关键.在这一规则下,两人在在某局双方10∶10平后,继续打球的个数X 的概率分布模型如下,供各位读者参考.数学模型2:11分制乒乓球比赛,每赢一球得1分,当某局打成10∶10平后,每球交换发球权,先多得2分的一方获胜,该局比赛结束.甲、乙两位同学进行单打比赛,假设甲发球时甲得分的概率为p (0<p <1),乙发球时甲得分的概率为q (0<q <1),各球的结果相互独立.在某局双方10∶10平后,甲先发球,两人又打了X 个球该局比赛结束.记f (n )=P (X =2n ),n ∈N *.则有如下两个结论.(1)数列{f (n )}是等比数列.(2)lim n →∞ni =1移f (i )=1.解析:(1)X =2就是10∶10平后,甲连续得两分或乙连续得两分.所以f (1)=P (X =2)=pq +(1-p )(1-q ).因为X =2n +2比X =2n 时多了一次平局,所以P (X =2n +2)=[p (1-q )+(1-p )q ]·P (X =2n ).记A=pq +(1-p )(1-q ),B=p (1-q )+(1-p )q ,则0<B <1.即f (n +1)=Bf (n ),n ∈N *.所以数列{f (n )}是首项为A ,公比为B 的等比数列.所以f (n )=AB n =[pq +(1-p )(1-q )]×[p (1-q )+(1-p )q ]n -1.(2)因为ni =1移f (i )=A (1-B n)1-B 且0<B <1,所以lim n →∞ni =1移f (i )=A 1-B =pq +(1-p )(1-q )1-p (1-q )-q (1-p ).总结:以上内容阐述了两类常见的体育竞赛概率问题的数学模型和求解方法,当然实际中体育竞赛类的概率问题远不止这两种.体育竞赛的规则随着体育项目的不同而不同,同一个体育项的比赛规则也随着时代的发展而不断变化着.那么以体育赛事为背景的数学问题也将随着时代的变化而变化.只有认真理解比赛规则,选择正确的概率模型,深入研究每一个概率模型,才能“更高、更快、更强”地解决体育竞赛类概率问题.责任编辑徐国坚55。
例谈概率在体育比赛中的应用
例谈概率在体育比赛中的应用作者:王旭飞来源:《中小学教学研究》2007年第07期课题研究背景资料透视世界各个国家在每次体育比赛中,许多体育教练为了做到“知己知彼,百战不殆”,不仅对自己参赛队员的素质了如指掌,而且对比赛对手的情况也进行综合评估和测试,努力使己方充分发挥自己的特长,取得最佳成绩。
要解决这些实战问题,有时还必须利用数学知识。
教材分析由于概率的产生和发展与生活的实际密切相连,而生活中的问题,其条件和背景千差万别。
教师试图为学生提供一个现成的模式或方案,搞一些实际上很难、很复杂的排列组合技巧,结果学生没有真正获得解决概率问题的能力。
本节初步让学生用所学知识解决一些简单的体育中的数学问题,体会概率模型的作用,以及运用概率思考问题的能力。
学生分析学生只掌握了概率的公式和法则,但不知生活中如何分析应用概率模型解决问题。
本节重视随机观念的培养,让学生经历”设计策略—建立模型—实际检验的过程,更好地体会统计思想和概率的意义。
设计理念(1)在学生收集的数据和所提出的问题的过程中,给学生创设问题的情景,充分调动学生的积极性,学生讨论、猜想、设计方案、建立模型。
(2)教学过程中,师生互动,共同发展,教师是学生学习的合作者、引导者和参与者。
当学生遇到困难时,教师和学生一起猜想分析,从中点拨他们的思维。
教学目的1.掌握概率及统计知识并应用于实践中:2.能用所学知识解释和分析所看所爱的体育中的概率问题,使学生会设计解题程序,并提高综合运用概率知识分析和解决实际问题的能力;3.培养学生用充满辩证思想的新观念和认识客观世界的新视角去观察、分析问题的能力。
教学流程(一)课前布置:利用双休日搜集与体育比赛有关的概率问题。
(二)创设情景导入课题教师:体育比赛是体现一个国家人民体质的标志,中国从东亚病夫到世界体育强国,这里不仅有汗水和热血,更重要的是展示了中华民族的智慧。
平日我们最关注体育新闻,今天我们又有一个好消息:学生:女排十七年又圆了世界冠军梦!教师:那么体育与数学有关吗?学生:有关。
谈概率在体育比赛中的应用
比赛规则 11分制 2 1分制
单局 0. 59 0. 68
67 0. 81 0. 69 0. 85
随着信息时代的 到来, 人 们的生活节奏也在加 快. 世界体坛诸多项目也 正朝着快节奏, 强观赏性, 市场化 的方向发展, 中国乒乓球队, 多年来一 直保持着世界领 先的地位.国际乒联为推广这项运动的开展, 采用了多 项修改措施, 通过上述分析我 们可以看出, 国际乒联将 原来 的2 1 分制 下的 "五局 三胜" 制改 为11 分 制下的 "七 局四胜" 制, 使具 有相对优势的中国队 获胜的概率明显 下降.如这几年来, 小球改大球, 2 1分变成11分, 发球变 成无遮挡,哪一 条规则的变化都或多 或少是要削弱中 国队的优势, 但中国乒乓球队 始终积极应对, 从科研人 员到教练员, 运动员都快速反应, 努力适应. 甚至在无遮 挡发球还只是国 际乒联刚刚提出的概 念时,中国乒乓 球队就已经制作 出了无遮挡发球标准 录像带.正因为 如此, 中国乒乓球队才能始终保持在世界前列.这对发 扬乒乓球运动, 推动乒乓球运动在全 世界的开展起到 了积极的作用.
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教学经纬 � 体育
谈概率在体育比赛中的应用
浙江苍南县龙港镇第十一小学 (325800) 薛邦用
世界各个国家 在每次体育比赛中, 许多体育教练 为了做 到 "知己 知彼, 百 战不殆" , 不仅要做到 对自己参 赛队员的素质了如 指掌,而且对竞争对 手的情况也应 该进行综合评估和 测试,努力使己方充 分发挥自己的 特长, 取得最佳成绩.要很好 的解决这些实战问题 , 用 概率来分析比赛规 则,将数学中的概率 知识运用到体 育比赛中是必要的也是很有实际意义的. 一, 体育比赛中的概率问题 概率本身就和 体育比赛存在一些关 联,在体育比 赛中 , 蕴 含着许多数 学问题 , 如经常 出现一些 排列, 组 合和概率的判断与分析.归纳起来有以下问题: 1. 体育比赛场次问题. 12 名世界级象棋顶级选手在 北京象棋大师赛上分成甲 , 乙两组 , 每组 6 人, 分别进行 的人参与, 往往采用局, 分较少的规则, 对弱者有利.为 了推 动乒乓球 , 排 球, 羽毛球 运动的 发展, 国际 体育组 织依照此分析原 理对不同体育项目的 规则也进行了修 改.如乒乓球由原来 的每局2 1 分改为11 分, 排球 , 羽毛 球都实行了每球得分制, 增加了比赛结果的偶然性. 二, 体育比赛中的概率分析 在上述问题 的基础上,下面我们 选取乒乓球得分 新规则下的比赛 ,分析体育比赛中为 了增加比赛结果 的偶 然性, 鼓励更 多的人参 与, 往往 采用局 , 分 较少的 规则, 对弱者有利.为了推动乒乓球, 排球, 羽毛球运动 的发展,国际体 育组织依照此分析原 理对不同体育项 目的规则也进行了修改.
用概率学理论指导乒乓球技战术的运用
用概率学理论指导乒乓球技战术的运用电视转播乒乓球比赛时,评论员经常提到概率这个词,概率本是高等数学的一个专业术语,用概率学的知识看打乒乓球,可以增加对乒乓球的理解。
因为,从一定意义上说,乒乓球打的就是概率,换句话说,就是得分的可能性。
打乒乓球是以得分的多少决定胜负的,打球的人不能做到板板球都得分,但有的人能做到打10个球有6个得分,有的人打10个球却有6个丢分,这样比赛的结局就大不一样,这就是概率在里面起作用。
打乒乓球得分在有一定基础的人那里主要靠进攻,有进攻就必然有失误,进攻命中的概率高,得分就多;进攻失误的概率高,得分就少。
在高水平的对抗中,比赛并不是比谁打得漂亮,而是比谁的功夫深,谁的失误少。
如果一个选手每局中都能攻上几个好球,但他进攻得分与进攻失误丢分的数量相等,那就可以理解为没有得分。
如果对方进攻命中的概率稍高于他,那对方得分肯定多,这样就能取得最后的胜利。
哪些球该攻,那些球不该攻,每个选手大致都能做出判断,问题的关键在于可攻可不攻的球,还有那些对旋转,速度,落点在判断上出现偏差的球,在这种情况下便不能保证每板球都能攻到对方的台面上。
当来球到己方台面的某一位置,你以往进攻的命中率很低,这种球就不能攻。
什么球可以攻呢?在日本有经营之神的松下幸之助说:“如果有60%的可能,就放手一搏吧!”,这句话用在打乒乓球上,是适合的。
一个选手进攻成功的概率能达到60%以上,就应该大大增强信心,增大加赛中进攻的使用率;如果低于50%,进攻时就要更慎重一些,注意力集中在落点上,发力忌讳过于凶狠。
比赛场上我们可以经常看到这样的情况:一方已经成功地把另一方调动到球台的某一侧大角度位置,对方勉强将球救回,此时只要把球送到对方另一侧台面上即可轻松得分,但仍一味猛打猛冲,只求自己打的痛快,忘记了发力与失误有时候会结成一对难兄难弟,这是背离了概率学的理论所造成的遗憾。
以下用两幅动画说明问题,一幅是侧身发力攻,企求一击致命,因难度大造成自身失误。
数学思维在体育竞技中的应用有哪些
数学思维在体育竞技中的应用有哪些在体育竞技的世界里,人们往往更多地关注运动员的身体素质、技术技巧和战术安排。
然而,数学思维在其中也扮演着至关重要的角色,它以各种方式影响着比赛的策略制定、训练优化以及结果预测。
首先,概率和统计学在体育竞技中有着广泛的应用。
以篮球比赛为例,教练和球员可以通过分析对手在不同位置的投篮命中率,来判断在防守时应该重点关注哪些区域。
比如,对手的三分球命中率很高,那么在防守时就需要更紧密地盯防他们在三分线外的出手。
同样,通过统计自己球队在不同战术下的得分效率,教练可以决定在比赛中更频繁地运用哪种战术。
在足球比赛中,守门员在面对点球时,也可以运用概率知识。
研究表明,大多数球员在罚点球时会倾向于选择球门的某个区域。
守门员如果能了解这些概率分布,就可以更有针对性地做出扑救动作,增加成功防守的机会。
数学中的排列组合思维在体育赛事的安排中也发挥着重要作用。
比如在奥运会等综合性体育赛事中,组织者需要安排众多的比赛项目和参赛选手。
如何合理安排比赛时间、场地,避免冲突,同时确保比赛的公平性和观赏性,这就需要运用到排列组合的知识。
通过精心设计赛程,既能保证运动员有足够的休息时间,又能让观众在有限的时间内观看到更多精彩的比赛。
数学模型在体育竞技中的应用也越来越普遍。
以网球比赛为例,可以建立一个数学模型来预测球员的发球成功率、回球得分率等关键指标。
这些模型通常会考虑到球员的过往比赛数据、对手的实力、比赛场地的条件等多种因素。
通过对这些数据的分析和建模,教练可以为球员制定更具针对性的训练计划,提高他们在比赛中的表现。
在训练方面,数学思维同样不可或缺。
运动员的训练计划需要科学合理地安排训练强度、训练时间和休息时间。
这就涉及到数学中的函数关系。
例如,训练强度与训练效果之间可能存在一个非线性的函数关系。
如果训练强度过大,可能会导致运动员受伤;如果强度过小,则无法达到理想的训练效果。
教练需要通过不断地试验和数据分析,找到这个最佳的平衡点,以实现训练效果的最大化。
概率论在NBA比赛中的应用
概率论在NBA比赛中的应用前言:概概率论是主要研究随机现象的一门数学学科与我们的生产生活联系非常紧密.因此在现代社会人们对于概率论的相关应用已经越来越重视.所以学习并掌握好概率论对于分析研究以及解决生产生活中出现的随机现象有着很好的指导意义。
提到NBA,我想大多数年轻人都很熟悉这个名字,近年来姚明、易建联等球星在NBA取得成功,人们对于NBA比赛关注和热爱程度的都普遍提高,NBA在中国的市场也越来越受欢迎,相关的比赛竞猜的活动也颇受广大篮球迷的喜爱,所以概掌握好概率论对于现代许多体育比赛预测有很大的帮助。
所以为了能使本论文的读者有很好的理解与认识,本文将会通过一些典型的体育比赛案例结合概率论相关知识进行解释说明,将概率论在体育比赛中的应用进行很好的总结。
我相信读完本论文以后不仅能使读者的概率论知识有了更好的温故,而且对于体育运动类的精彩活动,也可以更加准确。
所以人们对于比赛结果的预测越来越感兴趣,尤其是对于季候赛的预测.下面我就利用概率论中数学期望的一些知识来解释说明概率论在篮球比赛中到底有哪些应用。
概率论在篮球比赛中的应用问题举例:2013年4月底NBA的季后赛大幕正式拉开,竞争更加激烈的比赛开始了.在西部我们很熟悉的火箭队,由于亚裔球星林书豪的加盟,备受国人关注,火箭队首轮对手是杜兰特领衔的雷霆队,根据NBA赛制规定,NBA季后赛实行的是七战四胜制的赛制,比赛规则如下:比赛双方中先取得四场比赛胜利的球队淘汰对手晋级下一轮比赛,采取2-2-1-1-1的赛制规则对于这一轮比赛大家有不少人对这轮比赛的可能场次进行了预测,有的预测要打四场,有的认为打五场,有的觉得可能打六场,甚至还有人认为会打七场比赛.下面是官方的专家给出的预测:对西部头号种子雷霆对战第八名火箭的系列赛,专家们则普遍认为雷霆将轻松过关。
8名参与预测的专家中有7位都认为雷霆将在5场之内解决战斗,甚至索普还认为火箭会遭横扫出局。
只有文霍斯特一人对火箭略有信心,他认为雷霆将打到第6场才能晋级半决赛。
概率论在体育比赛
第四组
组长:张永昌 组员:徐梓钧 娄超 周芷茹 梅洁 贾利芳 叶巧 邓惠益 康琼玉 陈兰 兰
事件的独立性在射击比赛中的应用
某射击训练馆中有甲乙两名射击运 动员正在训练,两射击选手彼此独 立地向同一目标进行射击,设甲选 手射中目标的概率为0.7,乙选手射 中目标的概率为0.6,求目标被击中 的概率是多少?
如果选择三战两胜制,小李获胜的概率为0.352 如果选择五战三胜制,小李获胜的概率为0.317 如果选择七战四胜制,小李获胜的概率为0.289 所以由上述三种情况可以看到,比赛的局数越少, 小李获胜的概率就越大,所以小李选择三局两胜 制更有利于他自己同时从上面这三种情况我们也 可以总结出一种比赛设置的局数越多越有利于实 力占优势的选手或者队伍,从而也就越公平公正, 而比赛局数设置的过少,则有利于实力稍弱的选 手或队伍,这种情况下往往容易出现爆冷的情况, 因此一种体育比赛设置合理的局数是十分重要的
设事件A为表示甲射中目标,事件B表示乙 射中目标,事件C表示被目标所击中,
那么就有C=AUB,又有事件A和事件B都独立 且P(A)=0.7 P(B)=0.6 所以有 P(C)=P(AUB)=P(A)+P(B)-P(A)P(B)=0.7+0.60.7*0.6=0.88
所以综上所述目标被击中的概率为0.88 由以上事例我们可以看出事件的独立性在 多人射击比赛中有着十分广泛的应用,对于 同一目标进行射击时如果射击的人数越多 则目标被命中的概率也就越大,与此同时 我们还可以看出不同射击选手的射击命中 概率并不影响其他选手的命中概率
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小王和小李两人都是乒乓球爱好者, 两者都经常打乒乓球,一次小王想 找小李进行一次乒乓球挑战,两人 约定这次乒乓球挑战赛谁输了谁就 要请对方吃饭,而根据以往小李与 小王打过的比赛估计,小李每局比 赛战胜小王的概率为 0.4,而小王战胜小李的概率却为 0.6,那么选择哪一种比赛场次对小 李更有利一些呢?是三战两胜胜, 五战三胜,还是七战四胜?
数学素材:体育运动中的概率
体育运动中的概率山东李亚平概率在我们的现实生活中有很多应用.概率论起源于对赌博中一些问题的研究,现在已广泛地应用于自然科学、社会科学和人们的日常生活之中,是一个非常有生命力的数学分支.下面举例说明体育运动中的概率问题.例在一个健身房里,用拉力器进行锻炼时,需要选取2个质量盘装在拉力器上.有2个装质量盘的箱子,每个箱子中都装有4个不同的质量盘:2.5kg,5kg,10kg和20kg,每次都随机的从2个箱子中各取1个质量盘装在拉力器上后,再拉动这个拉力器.(1)随机的从2个箱子中各取1个质量盘,共有多少种可能的结果?用表格列出所有可能的结果.(2)计算选取的两个质量盘的总质量分别是下列质量的概率:①20kg;②30kg;③不超过10kg;④超过10kg.(3)如果一个人不能拉动超过22kg的质量,那么他不能拉开拉力器的概率是多少?解:(1)第一个箱子的质量盘和第二个箱子的质量盘都可以从4种不同的质量盘中任意选取.我们可以用一个“有序实数对”来表示随机选取的结果.例如,我们用(10,20)来表示:在一次随机的选取中,从第一个箱子中取的质量盘是10kg,从第二个箱子中取的质量盘是20kg.表1列出了所有可能结果.从表1中可以看出,随机的从2个箱子中各取1个质量盘的所有可能结果共有16种.由于选取质量盘是随机的,因此这16种结果出现的可能性是相同的,这个试验属于古典概型.(2)①用A表示事件“选取的两个质量盘的总质量是20kg”,从表2中可以看出,总质量为20kg的所有可能结果只有1种,因此,事件A的概率1()0.062516P A==.②用B表示事件“选取的两个质量盘的总质量是30kg”,从表2中可以看出,总质量为30kg的所有可能结果共有2种,因此,事件B的概率21()0.125168P B===.③用C表示事件“选取的两个质量盘的总质量不超过10kg”.总质量不超过10kg,即总质量为5kg,7.5kg,10kg之一,从表2中容易看出,所有可能结果共有4种,因此,事件C的概率41()0.25164P C===.④用D表示事件“选取的两个质量盘的总质量超过10kg”.总质量超过10kg,即总质量为12.5kg,15kg,20kg,22.5kg,25kg,30kg,40kg之一,从表2中可以看出,所有可能结果共有12种,因此,事件D的概率123()0.75164P D===.(3)用E表示事件“不能拉开拉力器”,即总质量超过22kg.总质量超过22kg是指总质量为22.5kg,25kg,30kg,40kg之一.从表2中可以看出,这样的可能结果共有7种,因此,不能拉开拉力器的概率7()0.437516P E==.。
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例谈概率在体育比赛中的应用
课题研究背景资料透视
世界各个国家在每次体育比赛中,许多体育教练为了做到“知己知彼,百战不殆”,不仅对自己参赛队员的素质了如指掌,而且对比赛对手的情况也进行综合评估和测试,努力使己方充分发挥自己的特长,取得最佳成绩。
要解决这些实战问题,有时还必须利用数学知识。
教材分析
由于概率的产生和发展与生活的实际密切相连,而生活中的问题,其条件和背景千差万别。
教师试图为学生提供一个现成的模式或方案,搞一些实际上很难、很复杂的排列组合技巧,结果学生没有真正获得解决概率问题的能力。
本节初步让学生用所学知识解决一些简单的体育中的数学问题,体会概率模型的作用,以及运用概率思考问题的能力。
学生分析
学生只掌握了概率的公式和法则,但不知生活中如何分析应用概率模型解决问题。
本节重视随机观念的培养,让学生经历”设计策略―建立模型―实际检验的过程,更好地体会统计思想和概率的意义。
设计理念
(1)在学生收集的数据和所提出的问题的过程中,给学生创设问题的情景,充分调动学生的积极性,学生讨论、猜想、设计方案、建立模型。
(2)教学过程中,师生互动,共同发展,教师是学生学习的合作者、引导者和参与者。
当学生遇到困难时,教师和学生一起猜想分析,从中点拨他们的思维。
教学目的
1.掌握概率及统计知识并应用于实践中:
2.能用所学知识解释和分析所看所爱的体育中的概率问题,使学生会设计解题程序,并提高综合运用概率知识分析和解决实际问题的能力;
3.培养学生用充满辩证思想的新观念和认识客观世界的
新视角去观察、分析问题的能力。
教学流程
(一)课前布置:利用双休日搜集与体育比赛有关的概率问题。
(二)创设情景导入课题教师:体育比赛是体现一个国家人民体质的标志,中国从东亚病夫到世界体育强国,这里不仅有汗水和热血,更重要的是展示了中华民族的智慧。
平日我们最关注体育新闻,今天我们又有一个好消息:学生:女排十七年又圆了世界冠军梦!
教师:那么体育与数学有关吗?
学生:有关。
教师:很好,今天咱们就共同讨论一下体育比赛中的概率问题。
(三)数据搜集与分析
一名与世界级篮球名将同名且喜爱篮球的同学提出:
问题一:小姚明在正常情况下投篮的命中率为60%,那么他在一次篮球比赛中有10次投篮,至少命中9次的概率是多少?
分析:让数字4、5、6、7、8、9对应“投中”。
数字0、1、2、3对应“不中”,来模拟这个问题。
设计一个均匀的十
面体的股子(数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9在20个面上各出现2次),抛掷10次。
为了得到这个概率的更好的的估计值,可以加大实验的次数或综合考虑来自全班的实验结果。
教师:启发学生这是哪类问题?
学生:此问题是二项分布问题:
某学生提出问题二、并主动分析讲解
问题二:参加国际围棋赛的16名选手中有3名中国人,1名日本人,抽签分4组(每组4人)预赛,求:(1)3名中国人分在一组的概率。
(2)3名中国人分在两组的概率。
(3)日本人所在组中有中国人的概率。
学生与教师互换位置、教师控制节奏并置疑,再由学生答疑,激发探索兴趣,最后共同完善
被抽到C组,
小组赛具体比赛的日期、地点、球队如下表:
1)在小组比赛中,按国际足联的规定,胜得3分,平得1分,负得0分,问中国队在小组比赛中有多少分值?有没有可能得8分的值?
2)这次世界杯赛中,共有32支球队入围,第一轮分A,B,c,D,E,F,G,H共8个小组进行循环赛,各组按积分取前2名进入16强;第二轮按规则进行淘汰赛,进入8
强;第三轮也按规则进行淘汰赛,进入前4名;第四轮将前4名的队分二组决出胜负,二负者决3,4名,二胜者决冠亚军。
问这次世界杯共有多少场次的比赛?
4.解1)中国队的3场比赛中,每场得分值可能是0分,1分,3分3种,所以3场比赛分值都相同的有3种(如3场比赛都得O分),3场比赛分值有2场相同的有C13C12种,三场比赛都不相同的有1种,其中积3分的有2种情况(3场比赛各得1分;3场比赛中2场得O分,1场得3分)。
故共3+C13C12+1-1=9种。
各种分值情况如下表:
由上表可知:积分得8分的情况不存在。
思考:若中国队得5分,是否会出线?请说明理由。
2)共有8×C24+8+4+4=64场。
[课后反思]
1.本节课未停留在对古典概率问题的计算技能训练上和一些概念的死记硬背上,而是用学生喜爱的体育项目中遇到的随机现象来激发学生“学而知用”的能力。
2.数学来源于生活,使不同层次的学生能联想所学数学知识去解决实际问题。
培养学生多思考的习惯和创造性学习的兴趣。
3.实际应用问题是高中学习中的一个难点。
概率问题都是应用问题,而且概率问题的思维方式与方法均不同于其他数学知识与方法,学生接受更难。
因此,本节引导学生主动参与积极探索,通过现实世界中熟悉和感兴趣的问题,丰富概率事件的体验。
采用设问、猜测、交流、验证的教学过程,循序渐进,让每个学生都有收获,同时注意培养学生分析问题,捕捉题目信息的能力,真正提高探索问题能力。