Zbiór informacji z matematyki oraz fizyki przygotowany przez Szkołę Maturzystów
Rozważmy doświadczenie losowe polegające na dwukrotnym rzucie sześcienną symetryczną kostką do gry. Jakie jest prawdopodobieństwo, że w pierwszym rzucie otrzymamy liczbę oczek większą niż przy drugim rzucie pod warunkiem że liczba oczek w pierwszym rzucie jest większa lub równa 5 ?
A – „w pierwszym rzucie większa ilość oczek niż w drugim”
B – „w pierwszym rzucie liczba oczek jest większa lub równa
5”
Jeśli w pierwszym rzucie liczba oczek jest większa lub równa 5 to oznacza że musi być równa 5 lub 6, a jeśli dodatkowo liczba ta ma być większa niż liczba oczek w drugim rzucie to w drugim rzucie musi wypaść 1,2,3,4 lub 5 pod warunkiem, że w pierwszym rzucie wypadła 6. Zapisujemy:
Można powiedzieć że nie interesuje nas cały zbiór Ω (czyli 36 różnych wariantów) gdyż mamy postawiony warunek, że liczba oczek w pierwszym rzucie jest większa lub równa 5. W takim razie będziemy rozpatrywać prawdopodobieństwo zdarzenia w zbiorze ΩB:
Niech AB będzie wydarzeniem „A pod warunkiem, że B” czyli tym
co nas interesuje z punktu widzenia zadania.
Ostatecznie:
Możemy uogólnić że:
Mamy więc dwa sposoby obliczania prawdopodobieństwa
warunkowego zajścia zdarzenia A, pod warunkiem że zajdzie zdarzenie B:
I. Ograniczenie przestrzeń zdarzeń elementarnych do tych
sprzyjających zdarzeniu B i obliczenie prawdopodobieństwa zajścia zdarzenia A
ze wzoru na prawdopodobieństwo klasyczne, oczywiście w tej samej przestrzeni.
II. Nie zmienianie przestrzeni zdarzeń elementarnych i
skorzystanie ze wzoru z definicji 1:
.
Przykład 1
Z talii 52 kart losujemy jedną kartę. Oblicz z jakim
prawdopodobieństwem wylosowana karta będzie królem jeśli wiadomo, że jest
kierem ?
Oznaczamy zdarzenia:
A – „Wylosowana karta jest królem”
B – „Wylosowana karta jest kierem”
Ograniczmy przestrzeń zdarzeń elementarnych do tych
sprzyjających zdarzeniu „wylosowana karta jest kierem”:
– zbiór wszystkich jednoelementowych
kombinacji zbioru 13 kierów
– zbiór królów kier
Ostatecznie otrzymujemy że:
Przykład 2
Zbudowano pewną liczbę o 2020 cyfrach. Z jakim
prawdopodobieństwem suma tych cyfr jest równa 4 pod warunkiem że ostatnia z
nich jest większa od cyfry „1"?
Oznaczmy zdarzenia:
– „wylosowano liczbę o 2020 cyfrach których
suma jest równa 4”
– „wylosowano parzystą liczbę o 2020 cyfrach”
Zdarzenie elementarne B zachodzi wówczas gdy pierwsza cyfra jest różna od zera a ostatnia jest większa od 1, zatem:
Teraz określmy kiedy zachodzi jednocześnie zdarzenie A i B. W
tym celu wypiszmy wszystkie możliwe kombinacje cyfr których sumą jest cyfra 4:
I.
II.
III.
IV.
V.
Wyróżniamy pięć takich przypadków ale tylko trzy z nich
sprzyjają jednocześnie zdarzeniu A i B. Chodzi oczywiście o przypadki II., III.
oraz IV. (w przypadku I. ostatnia cyfra nie może być większa od 1, podobnie
sprawa wygląda w przypadku V. jako że na pierwszym miejscu musi stać cyfra „4” a
na ostatnim cyfra „0”). Dla przypadków II. oraz IV. ostatnia cyfra to „2”,a dla
przypadku III. ostatnia cyfra to „3” więc:
Skorzystajmy ze wzoru z twierdzenia 1:
Otrzymujemy że prawdopodobieństwo takiego zdarzenia wynosi .
1. Oblicz
Odp.
2. Ze zbioru {1, 2, 3, …, 9} losujemy kolejno, bez zwracania dwie liczby. Oblicz prawdopodobieństwo, że druga z wylosowanych liczb będzie nieparzysta, jeśli wiadomo, że pierwsza z wylosowanych liczb jest nieparzysta.
Odp.
3. Rzucamy trzy razy sześcienną, symetryczną kostką do gry. Jakie jest prawdopodobieństwo, że wypadnie co najmniej raz pięć oczek, jeśli wiadomo, że za każdym razem wypadła inna liczba oczek?
Odp.
4. Z talii 52 kart losujemy jednocześnie cztery karty. Oblicz prawdopodobieństwo, że wśród nich są dwa króle, jeśli wiadomo, że jest wśród nich co najmniej jeden as.
Odp.