Теория вероятностей. Текущий и итоговый контроль

Содержание

Слайд 2

Текущий и итоговый контроль КОНТР.РАБ. 1 + САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА + КОНТР.РАБ.

Текущий и итоговый контроль


КОНТР.РАБ. 1 + САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА + КОНТР.РАБ.

2 + ПОСЕЩАЕМОСТЬ +
+ ЕЩЕ ЧТО-ТО = АВТОМАТ (3)
Слайд 3

Лекция 2

Лекция 2

Слайд 4

Часть 2. Содержание Предмет ТВ Случайное событие Вероятность события, классическое определение вероятности

Часть 2. Содержание

Предмет ТВ
Случайное событие
Вероятность события, классическое определение вероятности

Слайд 5

Теория вероятностей (ТВ) – раздел математики, изучающий закономерности, присущие массовым случайным

Теория вероятностей (ТВ) – раздел математики, изучающий закономерности, присущие массовым

случайным явлениям. При этом изучаемые явления рассматриваются в абстрактной форме, независимо от их конкретной природы.
Слайд 6

Предмет ТВ Предметом теории вероятностей является изучение вероятностных закономерностей массовых однородных случайных событий.

Предмет ТВ

Предметом теории вероятностей является изучение вероятностных закономерностей массовых однородных случайных

событий.
Слайд 7

Цель ТВ – осуществление прогноза в области случайных явлений, контроль их, ограничение сферы действия случайности.

Цель ТВ – осуществление прогноза в области случайных явлений, контроль их,

ограничение сферы действия случайности.
Слайд 8

Случайный эксперимент Случайным экспериментом называется некоторый опыт, который может быть неоднократно

Случайный эксперимент
Случайным экспериментом называется некоторый опыт, который может быть неоднократно

проведен при одних и тех же условиях, в результате которого могут произойти или не произойти некоторые случайные события.
Слайд 9

Случайное событие Событием в ТВ называется любой факт, который в результате

Случайное событие

Событием в ТВ называется любой факт, который в результате

испытания, эксперимента, опыта может произойти или не произойти.
Слайд 10

Иногда подчеркивают, что случайное событие – это такое событие, наступление которого

Иногда подчеркивают, что случайное событие – это такое событие, наступление которого

мы не можем в точности предвидеть из-за незнания причин, вызывающих его, или событие, которое не обязательно происходит.
Событие – это не происшествие, а теоретический возможный исход эксперимента.
Слайд 11

СЛУЧАЙНОЕ СОБЫТИЕ Случайным событием будем называть высказывание о результатах случайного эксперимента. A={ высказывание}

СЛУЧАЙНОЕ СОБЫТИЕ
Случайным событием будем называть высказывание о результатах случайного эксперимента.


A={ высказывание}
Слайд 12

Примеры Бросание монеты – эксперимент A={выпал герб} B={выпала решка} Бросание игральной

Примеры

Бросание монеты – эксперимент
A={выпал герб}
B={выпала решка}
Бросание игральной кости
A={выпало 2 очка}
B={выпало

более чем 4 очка}
C={выпало четное число очков}
Слайд 13

Стрельба по мишени Вынимание шаров из урны Различные игры (карты, домино

Стрельба по мишени
Вынимание шаров из урны
Различные игры (карты, домино и т.д.)
Экономические

случайные эксперименты
Медицинские эксперименты
Слайд 14

Виды случайных событий

Виды случайных событий

Слайд 15

Событие называется невозможным, если оно никогда не может произойти. Пример Событие

Событие называется невозможным, если оно никогда не может произойти.
Пример
Событие

“сейчас в аудитории пойдет град” - невозможное
Слайд 16

Событие называется достоверным, если оно происходит при любом исходе эксперимента (происходит всегда).

Событие называется достоверным, если оно происходит при любом исходе эксперимента

(происходит всегда).
Слайд 17

События называются несовместными, если они не могут произойти одновременно. События, которые могут происходить одновременно, называются совместными.

События называются несовместными, если они не могут произойти одновременно.

События, которые могут происходить одновременно, называются совместными.
Слайд 18

Несколько событий называются единственно возможными, если хотя бы одно из них обязательно произойдет.


Несколько событий называются единственно возможными, если хотя бы одно из

них обязательно произойдет.
Слайд 19

Несколько событий образуют полную группу, если они являются единственно возможными и

Несколько событий образуют полную группу, если они являются единственно возможными

и все попарно несовместны.
Другими словами, события образуют полную группу, если в результате испытания заведомо происходит одно и только одно из них.
Слайд 20

Пример 1 Из ящика с деталями наудачу извлечена деталь. Появление стандартной

Пример 1

Из ящика с деталями наудачу извлечена деталь. Появление стандартной детали

исключает появление нестандартной детали.

События «появилась стандартная деталь» и «появилась нестандартная деталь» – несовместные.

Слайд 21

Пример 2 Брошена монета. Появление “ герба “ исключает появление надписи.

Пример 2

Брошена монета. Появление “ герба “ исключает появление надписи.

События

«появился герб» и «появилась надпись» – несовместные.
Слайд 22

Пример 3 Приобретены два билета денежно –вещевой лотереи. Обязательно произойдет одно

Пример 3

Приобретены два билета денежно –вещевой лотереи. Обязательно произойдет одно и

только одно из следующих событий: «выигрыш выпал на первый билет и не выпал на второй», «выигрыш не выпал на первый билет и выпал на второй», «выигрыш выпал на оба билета» , «на оба билета выигрыш не выпал».Эти события образуют полную группу попарно несовместных событий.
Слайд 23

Пример 4 Стрелок произвел выстрел по цели. Обязательно произойдет одно из

Пример 4

Стрелок произвел выстрел по цели. Обязательно произойдет одно из

следующих событий: попадание, промах.

Эти два несовместных события образуют полную группу.

Слайд 24

Равновозможные события События называют равновозможными, если нет оснований считать, что одно

Равновозможные события

События называют равновозможными, если нет оснований считать, что одно из

них происходит чаще, чем другое.
Слайд 25

Пример 5 Появление “ герба “ и появление надписи при бросании монеты – равновозможные события.

Пример 5

Появление “ герба “ и появление надписи при бросании монеты

– равновозможные события.
Слайд 26

Пример 6 Появление того или иного числа очков на брошенной игральной кости - равновозможные события.

Пример 6

Появление того или иного числа очков на брошенной игральной

кости - равновозможные события.
Слайд 27

Задание Приведите примеры на все данные определения.

Задание
Приведите примеры на все данные определения.

Слайд 28

Классическое определение вероятности Пример. Пусть в урне содержится 6 одинаковых, тщательно

Классическое определение вероятности

Пример. Пусть в урне содержится 6 одинаковых, тщательно перемешанных

шаров, причем 2 красных, 3 синих и белый. Вынут один шар. Чему равна вероятность, что вынут цветной шар?
Слайд 29

Вероятность есть число, характеризующее частоту появления события.

Вероятность есть число, характеризующее частоту появления события.

Слайд 30

Событие A ={появление цветного шара}. Каждый из простейших результатов испытания назовём элементарным исходом (элементарным событием). Обозначение:

Событие A ={появление цветного шара}.
Каждый из простейших результатов испытания назовём

элементарным исходом (элементарным событием).
Обозначение:
Слайд 31

6 элементарных исходов: - белый шар; - красный шар; - синий

6 элементарных исходов:
- белый шар;
- красный шар;
- синий

шар.
Эти исходы образуют полную группу попарно несовместных событий и они равновозможные.
Слайд 32

Те элементарные исходы, в которых интересующее нас событие наступает, назовём благоприятствующими.

Те элементарные исходы, в которых интересующее нас событие наступает, назовём благоприятствующими.
Благоприятствуют

событию А (появлению цветного шара) 5 исходов:
Слайд 33

Отношение числа благоприятствующих событию А элементарных исходов к их общему числу

Отношение числа благоприятствующих событию А элементарных исходов к их общему числу

назовем вероятностью события А и обозначим
Р(А)
Слайд 34

Вероятность того, что взятый шар окажется цветным, равна Р (А)= .

Вероятность того, что взятый шар окажется цветным, равна
Р (А)= .

Слайд 35

Классической вероятностью события А называют отношение числа благоприятствующих этому событию исходов

Классической вероятностью события А называют отношение числа благоприятствующих этому событию исходов

к общему числу всех равновозможных несовместных элементарных исходов, образующих полную группу.

Классическое определение вероятности

Слайд 36

Формула классической вероятности m – число элементарных исходов, благоприятствующих А; n

Формула классической вероятности
m – число элементарных исходов, благоприятствующих А;
n –

число всех возможных элементарных исходов испытания.
Слайд 37

Свойства вероятности Свойство 1. Вероятность достоверного события равна единице.

Свойства вероятности
Свойство 1. Вероятность достоверного события равна единице.

Слайд 38

Свойство 2. Вероятность невозможного события равна нулю.

Свойство 2. Вероятность невозможного события равна нулю.

Слайд 39

Свойство 3. Вероятность случайного события А есть положительное число, заключенное между нулем и единицей.

Свойство 3. Вероятность случайного события А есть положительное число, заключенное между

нулем и единицей.
Слайд 40

Важно! Если количество всех исходов бесконечно, то классическое определение не годится, но перечисленные свойства сохраняются.

Важно!
Если количество всех исходов бесконечно, то классическое определение не

годится, но перечисленные свойства сохраняются.
Слайд 41

Пример. Допустим, что 6 человек приобрели билеты на 10 местный самолет.

Пример.
Допустим, что 6 человек приобрели билеты на 10 местный самолет.

Других пассажиров не оказалось, и эти шестеро заняли места в салоне случайным образом, не глядя на обозначенные в билетах места. Какова вероятность того, что каждый окажется на своем месте?
Решение.
Это задача о размещениях. Вероятность совпадения – один шанс из числа всех возможных размещений шести элементов на десяти местах.
Слайд 42

Размещениями называют комбинации, составленные из n различных элементов по m элементов,

Размещениями называют комбинации, составленные из n различных элементов по m элементов,

которые отличаются либо составом элементов, либо их порядком. Число всех возможных размещений
Слайд 43

В нашем случае

В нашем случае

Слайд 44

Примеры непосредственного вычисления вероятностей Пример 1 Набирая номер телефона, абонент забыл

Примеры непосредственного вычисления вероятностей

Пример 1 Набирая номер телефона, абонент забыл одну

цифру и набрал ее наудачу.

Найти вероятность того, что набрана нужная цифра.

Слайд 45

Решение Обозначим через А событие – набрана нужная цифра. Абонент мог

Решение
Обозначим через А событие – набрана нужная цифра. Абонент мог

выбрать любую из 10 цифр, поэтому общее число возможных элементарных исходов равно 10.
Эти исходы несовместны, равновозможны и образуют полную группу.
Слайд 46

Благоприятствует событию А лишь один исход (нужная цифра лишь одна). Искомая

Благоприятствует событию А лишь один исход (нужная цифра лишь одна).
Искомая

вероятность равна отношению числа исходов, благоприятствующих событию, к числу всех элементарных исходов:
Слайд 47

Пример 2 Набирая номер телефона, абонент забыл две последние цифры и,

Пример 2
Набирая номер телефона, абонент забыл две последние цифры и,

помня лишь, что эти цифры различны, набрал их наудачу.

Найти вероятность того, что набраны нужные цифры.

Слайд 48

Решение Обозначим через В событие – набраны две нужные цифры. Всего

Решение
Обозначим через В событие – набраны две нужные цифры.
Всего

можно набрать столько различных цифр, сколько может быть составлено размещений из десяти цифр по две, т. е.
Слайд 49

Благоприятствует событию А лишь один исход . Искомая вероятность равна отношению

Благоприятствует событию А лишь один исход .
Искомая вероятность равна отношению

числа исходов, благоприятствующих событию, к числу всех элементарных исходов:
Слайд 50

Пример 3 Указать ошибку “решения” задачи: «Брошены две игральные кости. Найти

Пример 3
Указать ошибку “решения” задачи:

«Брошены две игральные кости.

Найти вероятность того, что сумма выпавших очков равна 4 (событие А)».
Слайд 51

Решение (не правильное) Возможны два исхода испытания: -сумма выпавших очков равна

Решение (не правильное)
Возможны два исхода испытания: -сумма выпавших очков равна 4;

-сумма выпавших очков не равна 4. Событию А благоприятствует один исход; общее число исходов равно 2.
- искомая вероятность
Слайд 52

Правильное решение Общее число равновозможных исходов: . Среди этих исходов благоприятствуют

Правильное решение
Общее число равновозможных исходов: .
Среди этих исходов благоприятствуют

событию А только 3 исхода: (1;3), (3;1), (2;2) (в скобках указаны числа выпавших очков).
искомая вероятность.
Слайд 53

Задачи

Задачи

Слайд 54

Задача 1 Задумано двузначное число. Найти вероятность того, что задуманным числом

Задача 1

Задумано двузначное число. Найти вероятность того, что задуманным числом

окажется случайно названное двузначное число, цифры которого одинаковы.
Слайд 55

Решение Всего двузначных чисел 90. То есть общее число исходов n=90.

Решение

Всего двузначных чисел 90. То есть общее число исходов n=90.
Среди двузначных

чисел выпишем те, у которых обе цифры одинаковы {11,22,33,44,55,66,77,88,99}
Таким образом, благоприятных исходов m=9 и искомая вероятность
P(A)=9/90=1/10
Слайд 56

Задача 2 Пятитомное собрание сочинений стоит на полке в случайном порядке.

Задача 2

Пятитомное собрание сочинений стоит на полке в случайном порядке.

Какова вероятность, что книги стоят в порядке нумерации томов?
Слайд 57

Решение Благоприятный исход у нас один (когда книги стоят по порядку),

Решение

Благоприятный исход у нас один (когда книги стоят по порядку), m=1.
Общее

число всех возможных исходов – это все варианты перестановки книг на полке. То есть n=5!=120.
Тогда искомая вероятность
P(A)=1/120
Слайд 58

Задача 3 Буквы Т,Е,Я,И,Р,О написаны на отдельных карточках. Ребенок берет карточки

Задача 3

Буквы Т,Е,Я,И,Р,О написаны на отдельных карточках. Ребенок берет карточки

в случайном порядке и прикладывает одна к другой. Какова вероятность, что получится слово ТЕОРИЯ?
Слайд 59

Решение Благоприятный исход у нас один, когда получилось слово ТЕОРИЯ, то

Решение

Благоприятный исход у нас один, когда получилось слово ТЕОРИЯ, то есть

m=1.
Общее число исходов совпадает с количеством всех перестановок на шести буквах, то есть n=6!=720
Тогда вероятность P(A)=1/720
Слайд 60

Задача 4 В ящике 15 деталей, среди которых 10 окрашенных. Наудачу

Задача 4

В ящике 15 деталей, среди которых 10 окрашенных. Наудачу

вынимают 3 детали. Найти вероятность того, что все извлеченные детали окажутся окрашенными.
Слайд 61

Решение Так как все детали одинаковы, то мы имеем дело с

Решение

Так как все детали одинаковы, то мы имеем дело с неупорядоченной

выборкой.
Общее число всех исходов n – сколькими способами из 15 деталей можно вытащить 3 детали. Это число сочетаний
Слайд 62

Благоприятные исходы m – сколькими способами из 10 окрашенных деталей можно

Благоприятные исходы m – сколькими способами из 10 окрашенных деталей можно

вытащить 3 окрашенных детали.
Вновь имеем дело с формулой сочетаний
Искомая вероятность P(A)=120/455
Слайд 63

Задача 5 Имеется 5 билетов стоимостью по 1 рублю, 3 билета

Задача 5

Имеется 5 билетов стоимостью по 1 рублю, 3 билета

по 3 рубля, 2 билета по 5 рублей. Наугад берут 3 билета. Какова вероятность того, что все 3 билета стоят вместе 7 рублей?
Слайд 64

Решение Благоприятные исходы – это те, когда в сумме можно получить

Решение

Благоприятные исходы – это те, когда в сумме можно получить из

трех билетов 7 рублей. Это возможно, если стоимость билетов 5+1+1 (один билет за 5 руб. и два по 1 руб.) или 3+3+1 (два билета по 3 руб. и один за 1 руб.)
Слайд 65

Учитывая, что все билеты внешне одинаковы (неупорядоченная выборка), благоприятных исходов будет

Учитывая, что все билеты внешне одинаковы (неупорядоченная выборка), благоприятных исходов будет


Слайд 66

Всего имеется 5+3+2=10 билетов. Общее число исходов n – сколькими способами

Всего имеется 5+3+2=10 билетов. Общее число исходов n – сколькими способами

из 10 билетов можно взять 3 билета. То есть общее число исходов.
Слайд 67

Искомая вероятность равна отношению благоприятных исходов к общему числу исходов, то есть P(A)=35/120

Искомая вероятность равна отношению благоприятных исходов к общему числу исходов, то

есть
P(A)=35/120
Слайд 68

Задача 6 В партии из 10 деталей 7 стандартных. Найти вероятность

Задача 6
В партии из 10 деталей 7 стандартных. Найти вероятность того,

что среди шести взятых наудачу деталей 4 стандартных.
Слайд 69

Решение Общее число возможных элементарных исходов испытания равно числу способов, которыми

Решение

Общее число возможных элементарных исходов испытания равно числу способов, которыми

можно извлечь шесть деталей из 10, т. е. числу сочетаний из 10 элементов по 6 элементов
Слайд 70

Число благоприятствующих исходов равно

Число благоприятствующих исходов равно

Слайд 71

Задача 7 Участники жеребьевки тянут из ящика жетоны с номерами от

Задача 7

Участники жеребьевки тянут из ящика жетоны с номерами от

1 до 100. Найти вероятность, что номер первого, наудачу извлеченного жетона не содержит цифры 5.
Слайд 72

Решение Так как всего жетонов 100, то общее число исходов n=100.

Решение

Так как всего жетонов 100, то общее число исходов n=100.
Благоприятными исходами

будут те, когда число не содержит цифры 5.
Выпишем все числа от 1до 100 с цифрой 5 – это {5,15,25,35,45,50,51,52, 53,54,55,56,57,58,59,65,75,85,95}
Слайд 73

Таких чисел 19. Тогда чисел без цифры 5 будет 100-19=81. То

Таких чисел 19. Тогда чисел без цифры 5 будет 100-19=81. То

есть благоприятных исходов m=81.
Искомая вероятность
P(A)=81/100
Слайд 74

Задача 8 Товаровед получил 50 одинаковых изделий, среди них 5 бракованных.

Задача 8

Товаровед получил 50 одинаковых изделий, среди них 5 бракованных.

Наудачу для контроля взяты путем слу-
чайного выбора три изделия. Найти вероятность того, что среди
них окажется ровно одно бракованное.
Слайд 75

Решение Общее количество исходов n – сколькими способами из 50 деталей

Решение

Общее количество исходов n – сколькими способами из 50 деталей можно

выбрать 3. Выборка неупорядоченная, следовательно мы имеем дело с сочетаниями.
Слайд 76

Число благоприятных исходов будет равно количеству бракованных изделий, m=5. Искомая вероятность

Число благоприятных исходов будет равно количеству бракованных изделий, m=5.
Искомая вероятность будет

равна отношению числа благоприятных исходов к общему числу исходов
P(A)=5/19600
Слайд 77

Задача 9 Библиотека состоит из 10 различных книг, причем 5 книг

Задача 9

Библиотека состоит из 10 различных книг, причем 5 книг

стоят по 40 рублей каждая, 3 книги по 10 рублей, а 2 книги по 30 рублей. Найти вероятность того, что взятые наудачу две книги стоят 50 рублей.
Слайд 78

Решение Найдем общее число исходов n – сколькими способами можно из

Решение

Найдем общее число исходов n – сколькими способами можно из 10

книг взять 2. Найти n можно, используя формулу сочетаний
Слайд 79

Благоприятные исходы – это те, когда обе книги в сумме будут

Благоприятные исходы – это те, когда обе книги в сумме будут

стоить 50 рублей. Такое возможно лишь в случае, когда одна книга стоит 40 рублей, а другая – 10 рублей.
Слайд 80

Всего книг по 40 рублей пять, а книг по 10 рублей три. Получаем Искомая вероятность P(A)=15/45

Всего книг по 40 рублей пять, а книг по 10 рублей

три. Получаем
Искомая вероятность P(A)=15/45
Слайд 81

Задача 10 Бросают игральный кубик. Найти вероятность того, что на верхней

Задача 10

Бросают игральный кубик. Найти вероятность того, что на верхней

грани выпадет не менее 4-х очков.
Слайд 82

Решение Общее число всех возможных исходов равно 6 (у кубика 6

Решение

Общее число всех возможных исходов равно 6 (у кубика 6 граней,

выпасть может любая), n=6
Благоприятными будут те исходы, когда число очков выпадет не меньше 4-х. То есть нам подойдут только 4,5,6.
Значит, m=3
Слайд 83

Искомая вероятность есть отношение числа благоприятных исходов m=3 к общему числу исходов n=6 P(A)=3/6=1/2

Искомая вероятность есть отношение числа благоприятных исходов m=3 к общему

числу исходов n=6
P(A)=3/6=1/2
Слайд 84

Контрольные вопросы к части 2 Что называется случайным событием? Классическое определение

Контрольные вопросы к части 2

Что называется случайным событием?
Классическое определение вероятности события

(элементарные исходы, благоприятные исходы)
Достоверное и невозможное события
Три основных свойства вероятности
Совместные и несовместные события, единственно возможные события, полная группа