SAT 數學條件機率:先找對「已知」的那一群
用雙向表計算條件機率時,先把範圍縮小到「已知」條件指定的那一群。分母是這一群的總人數;分子則是其中同時符合所求條件的人數。
College Board 的 Problem-Solving and Data Analysis 說明涵蓋機率與條件機率。本文使用自編的虛構表格練習判斷分母,並非官方 SAT 試題。
先讀表格,再核對總數
以下是虛構例題:40 名學生依平常的到校方式與是否參加程式設計社分類。每名學生恰好使用表列兩種到校方式之一,且不是社團成員,就是非成員。從這 40 名學生中隨機選出一人,每人被選到的機會相同。
| 到校方式 | 社團成員 | 非成員 | 合計 |
|---|---|---|---|
| 搭公車 | 9 | 15 | 24 |
| 步行 | 7 | 9 | 16 |
| 合計 | 16 | 24 | 40 |
搭公車那一列合計 9 + 15 = 24 人;步行那一列合計 7 + 9 = 16 人。社團成員那一欄合計 9 + 7 = 16 人;全表總數為 24 + 16 = 40 人。先核對加總,可以確認自己沒有讀錯人數。
已知搭公車:分母用 24,不是 40
問題:已知被選到的學生搭公車,這名學生是程式設計社成員的機率是多少?
已知條件把範圍縮小為 24 名搭公車的學生,其中 9 人是社團成員。因此 P(社團成員 | 搭公車) = 9/24 = 3/8。
P(社團成員 | 搭公車) 中的直線符號表示「已知」。先讀直線右邊的事件,確定計算範圍。Stanford 網站上的機率教材將條件機率定義為 P(A | B) = P(A 且 B)/P(B),前提是 P(B) 不為零。在每人被選機會相同的人數表中,這就相當於用同時符合兩項條件的人數,除以已知那一群的總人數。
看懂容易選錯的分母
針對「已知搭公車」的問題,比較以下自編選項:A. 9/40;B. 9/24;C. 9/16;D. 16/40。正確答案是 B。
選項 A 用全體 40 人當分母,回答的是「搭公車且是社團成員」的聯合機率。選項 C 用 16 名社團成員當分母,把已知條件反過來了。選項 D 是不附帶公車條件時,從全體學生選到社團成員的機率。一個分數可能適用於另一個問題,卻不符合這一題。
把已知條件反過來,答案就不同
現在改問 P(搭公車 | 社團成員)。已知那一群是 16 名社團成員,其中 9 人搭公車,因此 P(搭公車 | 社團成員) = 9/16。同時符合兩項條件的人數仍為 9,但分母從 24 變成 16。這兩個條件機率不能直接互換。
用同一張表再練習一題
P(步行 | 社團成員) 是多少?先判斷分母,再看答案。
社團成員共有 16 人,其中 7 人步行。因此 P(步行 | 社團成員) = 7/16。7/40 回答的是「步行且是社團成員」;7/16 才回答題目要求的條件機率。
還可以再核對:P(非成員 | 搭公車) = 15/24 = 5/8。在搭公車這一群中,社團成員與非成員涵蓋全部可能,因此 3/8 + 5/8 = 1。
建立簡短的讀表流程
先找出已知那一群,確認人數大於零,再找出同時符合所求條件的人數,最後相除。如果已知事件的機率為零,一般的條件機率公式就沒有定義;不能除以零,也不能自行換一個分母。
想做官方練習,可使用 College Board 的數學 Student Question Bank,挑選機率與條件機率題目。在計算前,先用文字寫出分母代表哪一群。這是一項核對習慣,不是分數提升的保證。
更多課程請見 SAT 準備文章分類。本文由 XMocks 獨立編寫,與 College Board 無隸屬關係。
