На Горох
Разбор упражнения

ГДЗ: Упражнение 301 - § 15 (Случайный выбор) - (Вероятность и статистика 10 класс, Бунимович Евгений Абрамович, Булычев Владимир Александрович)

Глава 6. Испытания Бернулли. Случайный выбор Страницы: 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167
А вы знали? Проект, реферат или доклад можно создать с помощью ИИ за 5 минут — и сразу скачать готовый файл Word. Попробовать

301 упражнение:

В группе дошкольников 10 мальчиков и 10 девочек. Перед выходом на прогулку их случайным образом расставили в пары. С какой вероятностью в каждой паре оказались мальчик и девочка?

Найдите вероятность.
Ответ

Способ 1. Выстроим мальчиков в ряд и будем по очереди подбирать каждому пару из оставшихся детей. Первому мальчику пара — девочка с вероятностью \( \frac{10}{19} \) (из 19 остальных детей 10 девочек); второму — \( \frac{9}{17} \); третьему — \( \frac{8}{15} \); …; десятому — \( \frac{1}{1} \).

\[ P = \dfrac{10}{19} \cdot \dfrac{9}{17} \cdot \dfrac{8}{15} \cdot \dfrac{7}{13} \cdot \dfrac{6}{11} \cdot \dfrac59 \cdot \dfrac47 \cdot \dfrac35 \cdot \dfrac23 \cdot 1 = \dfrac{10!}{19 \cdot 17 \cdot 15 \cdot 13 \cdot 11 \cdot 9 \cdot 7 \cdot 5 \cdot 3 \cdot 1} = \dfrac{3\,628\,800}{654\,729\,075} = \dfrac{256}{46\,189} \approx 0{,}0055. \]

Способ 2. Всего разбиений 20 детей на 10 пар \( \dfrac{20!}{2^{10} \cdot 10!} = 654\,729\,075 \); «смешанных» разбиений \( 10! \) (каждому мальчику назначаем девочку).

Ответ: \( \dfrac{256}{46\,189} \approx 0{,}0055 \).

Что применять при решении

Случайный выбор без возвращения

Из ящика с \( n \) неразличимыми на ощупь предметами \( k \) раз (\( k \le n \)) наугад вынимают по одному предмету, не возвращая его обратно. Элементарные исходы — размещения из \( n \) по \( k \), всего \( A_n^k \). Такой выбор не является испытаниями Бернулли (условия меняются), но вероятности считают по правилу умножения с условными вероятностями: 4 пирожка с капустой из 5 + 5 — \( \frac{5}{10} \cdot \frac49 \cdot \frac38 \cdot \frac27 = \frac{1}{42} \). Ровно \( k \) «успехов» в \( m \) извлечениях: произведение условных вероятностей для одной последовательности умножают на \( C_m^k \) (число способов расставить успехи) — частая ошибка забыть этот множитель.
\( P(\text{2 с капустой из 4}) = C_4^2 \cdot \dfrac{5}{10} \cdot \dfrac49 \cdot \dfrac58 \cdot \dfrac47 = \dfrac{10}{21} \)

Одновременный случайный выбор

Из ящика с \( n \) предметами наугад вынимают сразу \( k \) предметов; элементарные исходы — сочетания из \( n \) по \( k \), всего \( C_n^k \). Выбор без возвращения всегда можно заменить одновременным, если событие не связано с порядком извлечения. Благоприятные исходы считают перемножением чисел сочетаний по группам: 3 мальчика из 10 и 3 девочки из 15 — \( C_{10}^3 C_{15}^3 \) из \( C_{25}^6 \), \( P \approx 0{,}308 \). Иногда проще рассуждать через отдельные предметы: песня попадёт в первую пятёрку из 10 с вероятностью \( \frac{5}{10} \), две песни — \( \frac{5}{10} \cdot \frac49 = \frac29 \).
\( P(A) = \dfrac{C_{n_1}^{k_1} C_{n_2}^{k_2}}{C_n^k} \)

Случайный выбор с возвращением

Вынутый предмет возвращают в ящик перед следующим извлечением; состав ящика не меняется, вероятность успеха постоянна, испытания независимы — это испытания Бернулли, и работает формула Бернулли (щуки-долгожительницы: \( P_3(3) = (3/25)^3 \approx 0{,}00173 \)). Ограничение \( k \le n \) снимается. В социологии выборка без возвращения называется бесповторной, с возвращением — повторной; если генеральная совокупность очень велика, различие стирается и бесповторную выборку считают повторной (35 % работающих с высшим образованием, выборка из 100 человек).
\( P_k(m) = C_k^m p^m q^{k-m}, \quad p = \dfrac{\text{число «успешных» предметов}}{n} \)

Парадокс дней рождения

В классе из 25 человек хотя бы двое празднуют день рождения в один день с вероятностью \( 1 - \dfrac{365 \cdot 364 \cdot \ldots \cdot 341}{365^{25}} \approx 1 - 0{,}4313 = 0{,}5867 > 0{,}5 \). Людей немного, а вероятность совпадения больше половины: для конкретной пары она мала (\( \frac{1}{365} \)), но пар в классе 300. Уже для 23 человек вероятность превышает 0,5, для 41 — 0,9, для 57 — 0,99; при 366 людях совпадение гарантировано.
\( P(\text{совпадение}) = 1 - \dfrac{A_{365}^n}{365^n} \)

Комбинаторика перестановок

Если исходы опыта — перестановки \( n \) объектов (очередь, письма по конвертам, режим shuffle), всего исходов \( n! \). Перестановки с повторениями: одинаковые элементы можно менять местами, слово не меняется, поэтому число различных слов равно \( \dfrac{n!}{k_1!\,k_2! \ldots} \) (МАТЕМАТИКА — \( 10!/(3!\,2!\,2!) = 151\,200 \)), а вероятность получить заданное слово при случайной раскладке карточек равна \( \dfrac{k_1!\,k_2! \ldots}{n!} \). Беспорядок — перестановка, в которой ни один элемент не стоит на своём месте; их число — субфакториал \( !n \); \( !3 = 2 \), \( !4 = 9 \), отношение \( !n/n! \) стремится к \( 1/e \approx 0{,}368 \). Равновозможными бывают не только исходы, но и события: порядок трёх заданных артистов среди \( n \) — любой из 6 с вероятностью \( \frac16 \).
\( !n = n! - \dfrac{n!}{1!} + \dfrac{n!}{2!} - \dfrac{n!}{3!} + \ldots + (-1)^n \dfrac{n!}{n!} \)

Не сходится своя задача? Разберём по шагам

  • Формула, подстановка и расчёт
  • Числа считает калькулятор, а не нейросеть
  • Бесплатно и без регистрации
Решить задачу Разбор задачи бесплатный

Другие упражнения из параграфа § 15

Данные параграфа

К параграфу →
Глава
Глава 6. Испытания Бернулли. Случайный выбор
Параграф
§ 15 — Случайный выбор
Учебник
Вероятность и статистика 10 класс — Математика. Базовый уровень
Автор
Бунимович Евгений Абрамович, Булычев Владимир Александрович
Год
2023

Задали работу по этой теме?

Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.

Создать проект Готовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.