Олег бросает кубик до тех пор, пока не наберёт в сумме больше 4 очков. Сколько бросков он, скорее всего, сделает?
Найдите наиболее вероятное число бросков.
Ответ
Найдём вероятность каждого числа бросков \( N \).
\( N = 1 \): первый бросок даёт больше 4 очков — 5 или 6: \( P = \dfrac26 = \dfrac13 \).
\( N = 2 \): первый бросок не больше 4 (вероятность \( \dfrac46 \)), а сумма двух больше 4. Сумма двух не больше 4 в исходах \( (1;1), (1;2), (1;3), (2;1), (2;2), (3;1) \) — \( \dfrac{6}{36} = \dfrac16 \). Значит, \( P(N = 2) = \dfrac46 - \dfrac16 = \dfrac12 \).
\( N = 3 \): сумма двух бросков не больше 4, а трёх — больше 4. Сумма трёх не больше 4 в исходах \( (1;1;1) \) и трёх перестановках \( (1;1;2) \): \( \dfrac{4}{216} = \dfrac{1}{54} \). \( P(N = 3) = \dfrac16 - \dfrac{1}{54} = \dfrac{8}{54} \approx 0{,}148 \).
\( N = 4 \): \( \dfrac{1}{54} - \dfrac{1}{1296} \approx 0{,}018 \); \( N = 5 \): \( \dfrac{1}{1296} \) (четыре единицы подряд, затем любой бросок).
Наибольшая вероятность — у двух бросков.
Ответ: скорее всего, 2 броска (вероятность 0,5).
Что применять при решении
Условная вероятность
Условной вероятностью события \( A \) при условии события \( B \) называется вероятность \( A \), вычисленная при условии, что \( B \) произошло; обозначается \( P(A \mid B) \). Обычная вероятность \( P(A) \), вычисленная до опыта, называется безусловной; её можно считать условной относительно \( \Omega \): \( P(A \mid \Omega) = P(A) \). Когда известно, что \( B \) произошло, исходы вне \( B \) исключаются, а вероятности оставшихся растут. Для опыта с равновозможными исходами \( P(A \mid B) = \dfrac{n_{AB}}{n_B} \). Событие-условие не обязано предшествовать \( A \) во времени (сумма 6 на двух кубиках — условие для «оба числа чётные»).
Из определения условной вероятности: вероятность пересечения двух событий равна произведению вероятности одного из них на условную вероятность другого при условии первого. В качестве условия удобно брать событие, которое происходит раньше. Правило обобщается на три и более событий: \( P(ABC) = P(A) \cdot P(B \mid A) \cdot P(C \mid AB) \). Пример: вероятность вынуть подряд два полных ореха из шести (три полных) равна \( \frac12 \cdot \frac25 = 0{,}2 \); вероятность открыть дверь одним из 5 ключей с любой попытки одинакова и равна \( \frac15 \).
\( P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B \mid A) = P(B) \cdot P(A \mid B) \)
Независимые события
Если \( P(A \mid B) = P(A) \), событие \( B \) не влияет на вероятность \( A \); тогда автоматически \( P(B \mid A) = P(B) \) — независимость взаимна. Определение: события \( A \) и \( B \) независимы, если вероятность их пересечения равна произведению вероятностей. Обычно независимость следует из условий опыта (разные монеты, кубики, стрелки), но иногда её нужно проверять по определению: в колоде из 36 карт события «пика» и «дама» независимы (\( \frac{1}{36} = \frac14 \cdot \frac19 \)), а если добавить тройку пик — уже зависимы.
\( P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B) \)
Совместное применение правил сложения и умножения
Для независимых событий \( A \) и \( B \) (стрелки с вероятностями попадания 0,6 и 0,8): «оба попадут» — \( P(AB) = 0{,}48 \); «хотя бы один попадёт» — \( P(A + B) = P(A) + P(B) - P(AB) = 0{,}92 \); «оба промахнутся» — \( P(\bar A \bar B) = 0{,}4 \cdot 0{,}2 = 0{,}08 = 1 - 0{,}92 \); «хотя бы один промахнётся» — \( 1 - 0{,}48 = 0{,}52 \). Противоположные к независимым событиям тоже независимы. Ответ полезно проверять, вычисляя его двумя способами.
\( P(\bar A \cap \bar B) = (1 - P(A))(1 - P(B)) \) для независимых \( A, B \)
Создать проектГотовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.
Уведомление об авторском праве и цитировании
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов
используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме,
оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве
(в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования
указаны для каждого используемого фрагмента.
