Случайный эксперимент
Описываем опыт, исходы и события так, чтобы вероятность отвечала на понятный вопрос.
Чему научимся
Корректное описание опыта определяет, что именно считается результатом, важны ли порядок и возвращение и какие исходы возможны. Без этой модели последующие вероятности могут отвечать на другой вопрос.
Главная идея. Случайный эксперимент — заранее описанное действие с неизвестным конкретным результатом. Исход фиксирует результат одного испытания, а событие объединяет исходы, удовлетворяющие заданному условию.
План рассуждения и проверка понимания
- Одним предложением опишите действие, число повторений, способ выбора, возвращение предметов и сохраняется ли порядок.
- Выберите достаточную форму элементарного исхода и перечислите пространство Ω без пропусков и дубликатов.
- Задайте событие как проверяемое подмножество исходов и только затем назначайте или вычисляйте вероятности.
- Проверьте допущения модели: симметрия, равновозможность и исключённые физические случаи должны быть названы, а не подразумеваться.
Частая ошибка. Считать три значения числа орлов 0, 1, 2 равновозможными при двух честных бросках, забыв, что значение 1 имеет две упорядоченные реализации.
Как проверить себя. Начните с четырёх равновозможных исходов ОО, ОР, РО, РР; сокращённая величина «число орлов» объединяет их с массами 1/4, 1/2, 1/4.
Наглядная модель: Случайный эксперимент
Описываем опыт, исходы и события так, чтобы вероятность отвечала на понятный вопрос.
- Случайный эксперимент → опыт
- Случайный эксперимент → испытание
- Случайный эксперимент → исход
- Случайный эксперимент → событие
- Случайный эксперимент → пространство исходов
Проверка пониманияОбъясните тему своими словами
Сравните извлечение двух карточек А, Б, В с возвращением и без возвращения, сохраняя порядок, и объясните изменение пространства исходов.
В хорошем объяснении есть:
- Без возвращения перечислены шесть исходов с разными буквами: АБ, АВ, БА, БВ, ВА, ВБ.
- При возвращении добавлены АА, ББ и ВВ, потому что первая карточка снова доступна на втором шаге.
Опыт, результат которого заранее неизвестен
Случайный эксперимент — действие или наблюдение с заранее описанными условиями и возможными результатами, конкретный результат которого заранее не известен. Бросок монеты, измерение времени ожидания автобуса и случайный выбор карточки — разные эксперименты.
Одно выполнение эксперимента называют испытанием. Результат, который мы различаем в модели, — исходом. Множество всех таких исходов обозначают . Для обычного кубика при записи числа на верхней грани это .
Исход и событие — не одно и то же
Событие — условие, выполнение которого можно проверить по исходу. «Выпала шестёрка» содержит один исход, «выпало чётное» — три. Достоверное событие содержит все исходы, невозможное — ни одного.
Само слово «случайный» не означает, что исходы равновозможны. У несимметричной монеты по-прежнему два исхода, но вероятность орла может быть . Вероятности — отдельная часть модели, которую нужно обосновать условиями или оценить по данным.
Сначала правила, потом вычисления
Уточните, что выбирается, каким способом, сколько раз, возвращаются ли предметы и важен ли порядок. При двух бросках монеты удобны упорядоченные исходы , , , . Это четыре исхода. Если записывать только число орлов, результатов три: , , ; они уже не равновероятны для честной монеты.
Модель упрощает реальность. В обычной модели монета имеет два исхода; вставание на ребро исключено договорённостью. Если оно существенно для опыта, пространство исходов придётся изменить.
Три примера
- Бросаем кубик один раз. Событию «больше четырёх» соответствуют — два исхода из шести.
- Бросаем монету дважды и сохраняем порядок. «Ровно один орёл» — . «Орёл при первом броске» — : это другое событие с тем же количеством исходов.
- Из мешка с карточками , , берём две без возвращения, записывая порядок. Исходы: , , , , , . При возвращении добавились бы , , .
Начинайте решение с одного предложения о модели. Оно часто предотвращает ошибку ещё до выбора формулы.
Формула, смысл и ограничения
Главные формулы с расшифровкой
Формула словами: Пространство исходов броска кубика и событие «выпало чётное число».
От формулы к наблюдению
Попробуйте самостоятельно
Измените параметры и сопоставьте расчёт с результатами случайного эксперимента.
От простого к сложному
Проверьте себя
Сначала запишите решение самостоятельно. Затем можно открыть намёк, сравнить каждый переход с пошаговым разбором и только после этого посмотреть ответ. Прогресс сохраняется в этом браузере.
Открываем задание…
Открываем задание…
Открываем задание…
Что пригодится
Изучить дальше
Источники и соглашения
Объяснения и задачи — авторские. Источники помогают проверить определения, условия и школьную привязку. Обозначения и параметризация указаны в статье.