Независимые и несовместные события, теоремы сложения и умножения вероятностей, условная вероятность и формула полной вероятности.
Задача 1Кофейные автоматы
В торговом центре два одинаковых автомата продают кофе. Вероятность того, что к концу дня в первом автомате закончится кофе, равна 0,1. Вероятность того, что кофе закончится во втором автомате, такая же. Вероятность того, что кофе закончится в двух автоматах, равна 0,03. Найдите вероятность того, что к концу дня кофе останется в двух автоматах.
Показать ответ
Ответ: 0.83
Решение
Теория:Вероятность наступления хотя бы одного из двух совместных событий равна сумме их вероятностей минус вероятность их одновременного наступления.Формула:\(P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)\). Шаг 1.Вычислим вероятность того, что кофе закончится хотя бы в одном автомате: \(0,1 + 0,1 - 0,03 = 0,17\). Шаг 2.Событие «кофе останется в обоих автоматах» является строго противоположным (кофе не закончится ни в одном). Шаг 3.Найдем его вероятность, вычтя результат из единицы: \(1 - 0,17 = 0,83\).
Разобрать на доске →
Задача 2Стрелок
Стрелок стреляет по одному разу в каждую из четырёх мишеней. Вероятность попадания в мишень при каждом отдельном выстреле равна 0,9. Найдите вероятность того, что стрелок попадёт в три первые мишени и не попадёт в последнюю.
Показать ответ
Ответ: 0.0729
Решение
Теория:События независимы. Вероятность наступления нескольких независимых событий подряд равна произведению их вероятностей.Формула:\(P = p_1 \cdot p_2 \cdot \dots \cdot p_n\). Шаг 1.Вероятность попадания равна \(0,9\). Значит, вероятность промаха: \(1 - 0,9 = 0,1\). Шаг 2.Нам нужна конкретная последовательность: Попал - Попал - Попал - Промазал. Перемножаем вероятности этих исходов: \(0,9 \cdot 0,9 \cdot 0,9 \cdot 0,1\). Шаг 3.Вычисляем: \(0,729 \cdot 0,1 = 0,0729\).
Разобрать на доске →
Задача 3Стрелок (наименьшее число патронов)
Стрелок в тире стреляет по мишени до тех пор, пока не поразит её. Известно, что он попадает в цель с вероятностью 0,5 при каждом отдельном выстреле. Какое наименьшее количество патронов нужно дать стрелку, чтобы он поразил цель с вероятностью не меньше 0,7?
Показать ответ
Ответ: 2
Решение
Теория:Для поиска «наименьшего количества выстрелов» удобно использовать вероятность противоположного события — «промахнуться абсолютно все \(n\) раз».Формула:\(P(\text{попадёт}) = 1 - P(\text{все промахи}) = 1 - q^n\). Шаг 1.Вероятность промаха при одном выстреле \(q = 1 - 0,5 = 0,5\). Шаг 2.Составим неравенство для вероятности поразить цель за \(n\) выстрелов: \(1 - 0,5^n \ge 0,7\). Шаг 3.Преобразуем: \(0,5^n \le 0,3\). Шаг 4.Подбираем \(n\): при \(n=1\) \(0,5 \le 0,3\) (неверно), при \(n=2\) \(0,5^2 = 0,25 \le 0,3\) (верно). Ответ: 2 выстрела.
Разобрать на доске →
Задача 4Фломастеры
В коробке 5 синих, 9 красных и 11 зелёных фломастеров. Случайным образом выбирают два фломастера. Найдите вероятность того, что окажутся выбраны один синий и один красный фломастеры.
Показать ответ
Ответ: 0.15
Решение
Теория:Вероятность вытащить нужную комбинацию равна сумме вероятностей несовместных исходов (сначала синий, потом красный ИЛИ сначала красный, потом синий). Вероятность второго извлечения меняется, так как фломастеров становится на один меньше.Формула:\(P = P(A_1)\cdot P(B_2) + P(B_1)\cdot P(A_2)\). Шаг 1.Всего фломастеров: \(5 + 9 + 11 = 25\). Шаг 2.Вариант 1 (Сначала Синий, затем Красный): вероятность вытащить синий \(\frac{5}{25}\), затем красный из оставшихся \(\frac{9}{24}\). Произведение: \(\frac{5}{25} \cdot \frac{9}{24}\). Шаг 3.Вариант 2 (Сначала Красный, затем Синий): вероятность \(\frac{9}{25} \cdot \frac{5}{24}\). Шаг 4.Складываем оба варианта: \(2 \cdot (\frac{45}{600}) = \frac{90}{600} = \frac{15}{100} = 0,15\).
Разобрать на доске →
Задача 5Лампы
Помещение освещается тремя лампами. Вероятность перегорания каждой лампы в течение года равна 0,8. Лампы перегорают независимо друг от друга. Найдите вероятность того, что в течение года хотя бы одна лампа не перегорит.
Показать ответ
Ответ: 0.488
Решение
Теория:Событие «хотя бы одна не перегорит» строго противоположно событию «перегорят абсолютно все лампы». Вероятность совместного наступления независимых событий равна произведению их вероятностей.Формула:\(P(\text{хотя бы 1}) = 1 - P(\text{все перегорят})\). Шаг 1.Вероятность перегорания одной лампы равна \(0,8\). Найдем вероятность того, что перегорят все 3 лампы разом: \(0,8 \cdot 0,8 \cdot 0,8 = 0,8^3 = 0,512\). Шаг 2.Вычтем эту вероятность из единицы, чтобы найти вероятность спасения хотя бы одной лампы: \(1 - 0,512 = 0,488\).
Разобрать на доске →
Задача 6Батарейки
Автоматическая линия изготавливает батарейки. Вероятность того, что готовая батарейка неисправна, равна 0,01. Перед упаковкой каждая батарейка проходит систему контроля качества. Вероятность того, что система забракует неисправную батарейку, равна 0,96. Вероятность того, что система по ошибке забракует исправную батарейку, равна 0,06. Найдите вероятность того, что случайно выбранная изготовленная батарейка будет забракована системой контроля.
Показать ответ
Ответ: 0.069
Решение
Теория:Применяем формулу полной вероятности. Батарейка может быть забракована в двух несовместных случаях: если она неисправна и система это заметила, ИЛИ если она исправна, но система ошиблась.Формула:\(P = P(A_1)\cdot P(B|A_1) + P(A_2)\cdot P(B|A_2)\). Шаг 1.Случай 1 (справедливый брак): вероятность того, что батарейка реально неисправна (\(0,01\)), умножаем на вероятность того, что система её забракует (\(0,96\)). Получаем: \(0,01 \cdot 0,96 = 0,0096\). Шаг 2.Случай 2 (ошибочный брак): вероятность того, что батарейка исправна (\(1 - 0,01 = 0,99\)), умножаем на вероятность ошибки системы (\(0,06\)). Получаем: \(0,99 \cdot 0,06 = 0,0594\). Шаг 3.Складываем вероятности обоих исходов: \(0,0096 + 0,0594 = 0,069\).
Разобрать на доске →
Задача 7Кофейные автоматы
В торговом центре два одинаковых автомата продают кофе. Вероятность того, что к концу дня в первом автомате закончится кофе, равна 0,1. Вероятность того, что кофе закончится во втором автомате, такая же. Вероятность того, что кофе закончится в двух автоматах, равна 0,05. Найдите вероятность того, что к концу дня кофе останется в двух автоматах.
Показать ответ
Ответ: 0.85
Решение
Теория:Теорема сложения вероятностей совместных событий и вероятность противоположного события.Формула:\(P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)\). Шаг 1.Найдем вероятность того, что кофе закончится хотя бы в одном из автоматов: \(0,1 + 0,1 - 0,05 = 0,15\). Шаг 2.Найдем вероятность противоположного события (кофе останется везде): \(1 - 0,15 = 0,85\).
Разобрать на доске →
Задача 8Стрелок
Стрелок стреляет по одному разу в каждую из четырёх мишеней. Вероятность попадания в мишень при каждом отдельном выстреле равна 0,8. Найдите вероятность того, что стрелок попадёт в первую мишень и не попадёт в три последние.
Показать ответ
Ответ: 0.0064
Решение
Теория:Умножение вероятностей независимых событий.Шаг 1.Вероятность попадания \(0,8\), вероятность промаха \(1 - 0,8 = 0,2\). Шаг 2.Требуемая последовательность: Попал - Промах - Промах - Промах. Шаг 3.Перемножаем: \(0,8 \cdot 0,2 \cdot 0,2 \cdot 0,2 = 0,8 \cdot 0,2^3\). Шаг 4.Вычисляем: \(0,8 \cdot 0,008 = 0,0064\).
Разобрать на доске →