这道题挺有意思的,咱们一起来拆解一下。题目要求咱们从两个集合里选数字,组三位数,并且这个三位数还是奇数。那概率怎么算呢?简单说就是:
构成奇数的三位数有多少种情况 / 所有可能组成的三位数有多少种情况
咱们一步步来算。
第一步:搞清楚咱们总共有多少种方法来组成一个三位数
咱们有两个选择集合:
集合 A:{0, 2} (只能选一个数字)
集合 B:{1, 3, 5} (必须选两个数字)
咱们要组成一个三位数,意味着有三个位置需要填数字:百位、十位、个位。
1. 从集合 A 里选一个数字: 咱们可以选 0,也可以选 2。所以有 2 种选择。
2. 从集合 B 里选两个数字: 集合 B 里有 {1, 3, 5}。咱们要从中选出两个不重复的数字。这就像从 3 个东西里选 2 个,顺序不重要,所以这是组合问题。组合数 C(n, k) = n! / (k! (nk)!)。在这里,n=3, k=2。
C(3, 2) = 3! / (2! (32)!) = (3 2 1) / ((2 1) 1) = 3。
具体选法是:{1, 3},{1, 5},{3, 5}。所以有 3 种选法。
现在,咱们已经确定了组成三位数的三个数字。假设咱们从集合 A 选了数字 `a`,从集合 B 选了数字 `b1` 和 `b2`。这三个数字是 `a`, `b1`, `b2`。
为了组成三位数,这三个数字需要排个序,填到百位、十位、个位上。这里要注意一个问题:百位不能是 0。
咱们分情况讨论一下:
情况 1:从集合 A 里选了 0。
选法:选择 0 (1种)。
从集合 B 里选两个数字:{1, 3} 或 {1, 5} 或 {3, 5} (3种)。
组合的三个数字是:0, 和从集合 B 里选的两个数字。
如果选了 {1, 3},数字是 {0, 1, 3}。
如果选了 {1, 5},数字是 {0, 1, 5}。
如果选了 {3, 5},数字是 {0, 3, 5}。
现在来排列这三个数字组成三位数。记住百位不能是 0。
对于 {0, 1, 3}:百位可以是 1 或 3 (2种)。如果百位是 1,十位可以是 0 或 3 (2种),个位是剩下的那个 (1种)。所以是 2 2 1 = 4 种排列。或者更直接想,总共有 3! = 6 种排列,但是百位是 0 的有 2! = 2 种(013, 031),所以是 6 2 = 4 种。
同样,对于 {0, 1, 5},有 4 种三位数。
对于 {0, 3, 5},有 4 种三位数。
所以,当从集合 A 选 0 时,总共能组成的三位数是 4 + 4 + 4 = 12 种。
情况 2:从集合 A 里选了 2。
选法:选择 2 (1种)。
从集合 B 里选两个数字:{1, 3} 或 {1, 5} 或 {3, 5} (3种)。
组合的三个数字是:2, 和从集合 B 里选的两个数字。
如果选了 {1, 3},数字是 {2, 1, 3}。
如果选了 {1, 5},数字是 {2, 1, 5}。
如果选了 {3, 5},数字是 {2, 3, 5}。
现在来排列这三个数字组成三位数。这里没有任何 0,所以直接用全排列。
对于 {2, 1, 3}:这三个数字有 3! = 3 2 1 = 6 种排列方式。
同样,对于 {2, 1, 5},有 6 种三位数。
对于 {2, 3, 5},有 6 种三位数。
所以,当从集合 A 选 2 时,总共能组成的三位数是 6 + 6 + 6 = 18 种。
总共可以组成的三位数数量 = 情况 1 + 情况 2 = 12 + 18 = 30 种。
第二步:计算组成的是奇数的三位数有多少种情况
一个数是奇数,关键在于它的 个位必须是奇数。
咱们的数字来源是集合 A {0, 2} 和集合 B {1, 3, 5}。集合 B 里的 1, 3, 5 都是奇数。
咱们需要考虑两种基本情况:
情况 A:个位是集合 A 里的数字。
个位只能是 0 或 2。但 0 和 2 都是偶数,所以如果个位是它们,就一定不能组成奇数。这一种情况咱们直接排除。
情况 B:个位是集合 B 里的数字。
集合 B {1, 3, 5} 的数字都可以作为个位,构成奇数。咱们来看这三种可能性:
子情况 B1:个位是 1。
个位确定是 1 (1种选法)。
咱们还剩下 2 个位置需要填:百位和十位。
剩下的数字是:
从集合 A 里选一个数字(不能是 1,本来也就不含 1)。所以是 {0, 2}。
从集合 B 里剩下两个数字(不能是 1)。
如果集合 B 选的是 {1, 3},剩下的是 3。
如果集合 B 选的是 {1, 5},剩下的是 5。
如果集合 B 选的是 {3, 5},剩下的是 3 和 5。
这个思路有点绕,咱们换个更直观的方式:先确定个位上的数字,再考虑其他位置。
要组成奇数三位数,个位必须是集合 B {1, 3, 5} 里的数字。
咱们分三段来看:
第一段:个位是 1。
选法:个位是 1 (1种)。
咱们需要从集合 A {0, 2} 中选一个数字,从集合 B {1, 3, 5} 中(不包含 1 了)选一个数字,来组成百位和十位。
从集合 A 选一个数字: 有 {0, 2} 两种可能。
从集合 B 中剩余的 {3, 5} 选一个数字: 有 {3, 5} 两种可能。
组合选出的数字是:
(集合 A 选 0, 集合 B 剩 3)+ 个位 1 > 数字是 {0, 3, 1}
(集合 A 选 0, 集合 B 剩 5)+ 个位 1 > 数字是 {0, 5, 1}
(集合 A 选 2, 集合 B 剩 3)+ 个位 1 > 数字是 {2, 3, 1}
(集合 A 选 2, 集合 B 剩 5)+ 个位 1 > 数字是 {2, 5, 1}
排列组合形成三位数(个位是 1):
对于 {0, 3, 1}:百位不能是 0,所以百位只能是 3 (1种)。十位是剩下的 0 (1种)。百位是 3,十位是 0,个位是 1,组成 301 (1种)。
对于 {0, 5, 1}:百位只能是 5,十位是 0。组成 501 (1种)。
对于 {2, 3, 1}:三个数字 {2, 3, 1},个位是 1。百位可以是 2 或 3 (2种),十位是剩下的那个数字 (1种)。所以有 2 1 = 2 种。比如 231, 321。
对于 {2, 5, 1}:个位是 1。百位可以是 2 或 5 (2种),十位是剩下的那个数字 (1种)。所以有 2 1 = 2 种。比如 251, 521。
所以,个位是 1 时,共组成 1 + 1 + 2 + 2 = 6 种奇数三位数。
第二段:个位是 3。
选法:个位是 3 (1种)。
咱们需要从集合 A {0, 2} 中选一个数字,从集合 B {1, 3, 5} 中(不包含 3 了)选一个数字,来组成百位和十位。
从集合 A 选一个数字: {0, 2} (2种)。
从集合 B 中剩余的 {1, 5} 选一个数字: {1, 5} (2种)。
组合选出的数字是:
(集合 A 选 0, 集合 B 剩 1)+ 个位 3 > 数字是 {0, 1, 3}
(集合 A 选 0, 集合 B 剩 5)+ 个位 3 > 数字是 {0, 5, 3}
(集合 A 选 2, 集合 B 剩 1)+ 个位 3 > 数字是 {2, 1, 3}
(集合 A 选 2, 集合 B 剩 5)+ 个位 3 > 数字是 {2, 5, 3}
排列组合形成三位数(个位是 3):
对于 {0, 1, 3}:百位不能是 0,百位是 1,十位是 0。组成 103 (1种)。
对于 {0, 5, 3}:百位是 5,十位是 0。组成 503 (1种)。
对于 {2, 1, 3}:个位是 3。百位可以是 2 或 1 (2种),十位是剩下的。2 1 = 2 种。比如 213, 123。
对于 {2, 5, 3}:个位是 3。百位可以是 2 或 5 (2种),十位是剩下的。2 1 = 2 种。比如 253, 523。
所以,个位是 3 时,共组成 1 + 1 + 2 + 2 = 6 种奇数三位数。
第三段:个位是 5。
选法:个位是 5 (1种)。
咱们需要从集合 A {0, 2} 中选一个数字,从集合 B {1, 3, 5} 中(不包含 5 了)选一个数字,来组成百位和十位。
从集合 A 选一个数字: {0, 2} (2种)。
从集合 B 中剩余的 {1, 3} 选一个数字: {1, 3} (2种)。
组合选出的数字是:
(集合 A 选 0, 集合 B 剩 1)+ 个位 5 > 数字是 {0, 1, 5}
(集合 A 选 0, 集合 B 剩 3)+ 个位 5 > 数字是 {0, 3, 5}
(集合 A 选 2, 集合 B 剩 1)+ 个位 5 > 数字是 {2, 1, 5}
(集合 A 选 2, 集合 B 剩 3)+ 个位 5 > 数字是 {2, 3, 5}
排列组合形成三位数(个位是 5):
对于 {0, 1, 5}:百位是 1,十位是 0。组成 105 (1种)。
对于 {0, 3, 5}:百位是 3,十位是 0。组成 305 (1种)。
对于 {2, 1, 5}:个位是 5。百位可以是 2 或 1 (2种),十位是剩下的。2 1 = 2 种。比如 215, 125。
对于 {2, 3, 5}:个位是 5。百位可以是 2 或 3 (2种),十位是剩下的。2 1 = 2 种。比如 235, 325。
所以,个位是 5 时,共组成 1 + 1 + 2 + 2 = 6 种奇数三位数。
组成奇数的三位数总数 = (个位是 1 的数量) + (个位是 3 的数量) + (个位是 5 的数量)
组成奇数的三位数总数 = 6 + 6 + 6 = 18 种。
第三步:计算概率
概率 = 构成奇数的三位数数量 / 所有可能组成的三位数数量
概率 = 18 / 30
简化一下这个分数:
18 / 30 = (6 3) / (6 5) = 3 / 5
所以,构成奇数的概率是 3/5。
咱们再检查一遍,用另一种思考方式:
总的情况数:
1. 选数:
从 {0, 2} 选一个:2 种。
从 {1, 3, 5} 选两个:C(3,2) = 3 种。
总共有 2 3 = 6 种数字组合。
组合 1:{0, 1, 3}
组合 2:{0, 1, 5}
组合 3:{0, 3, 5}
组合 4:{2, 1, 3}
组合 5:{2, 1, 5}
组合 6:{2, 3, 5}
2. 排列成三位数(百位不能是 0):
对于包含 0 的组合 ({0, 1, 3}, {0, 1, 5}, {0, 3, 5}):每个组合有 3! 2! = 6 2 = 4 种排列。共 3 4 = 12 种。
对于不包含 0 的组合 ({2, 1, 3}, {2, 1, 5}, {2, 3, 5}):每个组合有 3! = 6 种排列。共 3 6 = 18 种。
总共 12 + 18 = 30 种。这个结果和之前一致。
奇数的情况数:
要组成奇数,个位必须是集合 B {1, 3, 5} 的数字。
咱们来考虑所有数字的排列方式,然后找出那些个位是奇数的。
考虑所有 30 个三位数:
情况:选集合 A 的 0,选集合 B 的 {1, 3}。数字 {0, 1, 3}。
组成的三位数:103 (奇), 130 (偶), 301 (奇), 310 (偶)。(2个奇数)
情况:选集合 A 的 0,选集合 B 的 {1, 5}。数字 {0, 1, 5}。
组成的三位数:105 (奇), 150 (偶), 501 (奇), 510 (偶)。(2个奇数)
情况:选集合 A 的 0,选集合 B 的 {3, 5}。数字 {0, 3, 5}。
组成的三位数:305 (奇), 350 (偶), 503 (奇), 530 (偶)。(2个奇数)
情况:选集合 A 的 2,选集合 B 的 {1, 3}。数字 {2, 1, 3}。
组成的三位数:123 (奇), 132 (偶), 213 (奇), 231 (奇), 312 (偶), 321 (奇)。(4个奇数)
情况:选集合 A 的 2,选集合 B 的 {1, 5}。数字 {2, 1, 5}。
组成的三位数:125 (奇), 152 (偶), 215 (奇), 251 (奇), 512 (偶), 521 (奇)。(4个奇数)
情况:选集合 A 的 2,选集合 B 的 {3, 5}。数字 {2, 3, 5}。
组成的三位数:235 (奇), 253 (奇), 325 (奇), 352 (偶), 523 (奇), 532 (偶)。(4个奇数)
总的奇数三位数数量 = 2 + 2 + 2 + 4 + 4 + 4 = 18 种。
这个结果也和之前一致。
概率计算: 18 / 30 = 3 / 5。
整个过程都是围绕着“总共有多少可能”和“满足条件有多少可能”来展开的。关键在于仔细地进行分类讨论,特别是涉及到数字 0 的情况(不能作为百位),以及奇数的要求(个位必须是奇数)。
我尽量把计算过程和逻辑解释得清楚一些,希望能帮到你。