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用概率告诉你怎么“蒙”多项选择题

本文仅作理论探究,请勿用于实践。

新高考数学试卷的第9题至第12题为多项选择题,每小题5分,四个选项中有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。

我们先统计历年新高考真题的答案分布情况:

一共32道多项选择题,其中正确选项是2项的有17道,正确选项是3项的有15道。由此粗略地估计,在新高考的多项选择题中,正确选项是2项和3项的概率均为(这里认为四个选项全部正确为小概率事件,不进行考虑)。
接下来考虑以下场景(注意到如果确定了三个选项,则答案必为这三个;如果排除了两个选项,则答案必为另外两个选项。所以在需要蒙答案的场景中,确定的选项数为0,1,2,排除的选项数为0,1,共有6种需要考虑的场景):
先给结论(表格中给的为使得分的数学期望最高的策略):
需要说明的是:得分期望最高的策略并不一定是最优策略,还需综合考虑方差等因素。
下面进行计算:
场景1: 四个选项都无法判断必然正确或必然错误。
我们有以下选择:
(1)随意蒙一个答案。
如果正确选项为2项,则共有种组合,其中有种包含了我们蒙的答案;
如果正确选项为3项,则共有种组合,其中有种包含了我们蒙的答案。
因此得分的数学期望为:
(2)随意蒙两个答案。
如果正确选项为2项,则共有6种组合,只有完全选对才能得5分,其余情况不得分;
如果正确选项为3项,则共有4种组合,其中有2种包含了我们蒙的答案。
得分的数学期望为:
(3)随意蒙三个答案。
得分的数学期望为:
因此,从得分的数学期望看,此时从四个选项中随便蒙一个的收益最高。
场景2: 已排除一个必然错误的选项。
我们有以下选择:
(1)随意蒙一个答案。
如果正确选项为2项,则共有种组合,其中有种包含了我们蒙的答案;
如果正确选项为3项,则只有一种可能,即为剩下的3项全选。
得分的数学期望为:
(2)随意蒙两个答案。
如果正确选项为2项,则共有种组合,只有完全选对才能得5分,其余情况不得分;
如果正确选项为3项,则只有一种可能,即为剩下的3项全选。
得分的数学期望为:
(3)蒙剩下三个答案。
得分的数学期望为:
因此,从得分的数学期望看,此时将剩下三个选项全选的收益最高。(但方差也最大)
场景3: 已确定一个必然正确的选项。
我们有以下选择:
(1)只选择已确定的答案,得分为2.
(2)再随意蒙一个答案。
如果正确选项为2项,则共有种组合,其中只有全部选择正确才能得5分,其余情况不得分;
如果正确选项为3项,则共有种组合,其中有2种包含了我们蒙的答案。
得分的数学期望为:
(2)再随意蒙两个答案。
得分的数学期望为:
因此,从得分的数学期望看,此时只选择已确定的答案的收益最高。
场景4: 已排除一个必然错误的选项,并确定一个必然正确的选项。
我们有以下选择:
(1)只选择已确定的答案,得分为2.
(2)再随意蒙一个答案。
如果正确选项为2项,则共有种组合,其中只有全部选择正确才能得5分,其余情况不得分;
如果正确选项为3项,则只有一种可能,即为剩下的2项全选。
得分的数学期望为:
(3)再蒙剩下两个答案。
得分的数学期望为:
因此,从得分的数学期望看,此时再蒙剩下的两个答案的收益最高。
场景5: 已确定两个必然正确的选项。
我们有以下选择:
(1)只选择已确定的答案。
如果正确选项为2项,必得5分。
如果正确选项为3项,必得2分。
得分的数学期望为:
(2)再蒙一个答案。
得分的数学期望为:
因此,从得分的数学期望看,此时只选择已确定的答案的收益最高。
场景6: 已确定两个必然正确的选项,并排除一个必然错误的选项。
我们有以下选择:
(1)只选择已确定的答案。
如果正确选项为2项,必得5分。
如果正确选项为3项,必得2分。
得分的数学期望为:
(2)再蒙剩下的一个答案。
得分的数学期望为:
因此,从得分的数学期望看,此时只选择已确定的答案的收益最高。

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