Varbūtības jēdziens un aprēķināšanas metodes

1. Varbūtības jēdziens un aprēķināšanas metodes 11.klase Liepājas A.Puškina 2.vidusskola matemātikas skolotāja Olga Maļkova

2. Par notikuma varbūtību sauc skaitli, kas raksturo šī notikuma realizēšanās iespēju. • Notikuma A varbūtību apzīmē ar P(A). • Aprēķināšanas metodes: • klasiskā varbūtība • statistiskā varbūtība • ģeometriskā varbūtība

3. Klasiskā varbūtība • Ja visi gadījuma mēģinājuma iznākumi ir vienādi iespējami, tad jebkura notikuma varbūtību var aprēķināt šādi:

4. Jebkura notikuma varbūtība ir nenegatīvs skaitlis, kas nepārsniedz 1. 0 ≤ P(A) ≤ 1. • Neiespējama notikuma varbūtība P = 0. Neiespējams notikums, piemēram, no kastītes, kurā ir baltas bumbiņas, izņem zilu bumbiņu. P(izņem zilu bumbiņu) = 0. • Droša (nenovēršama) notikuma varbūtība ir 1. Piemēram, P(izvēlēts pāra skaitlis dalās ar divi) = 1.

5. Piemērs • Loterijas urnā ir 10 bumbiņas, uz tām uzrakstīti cipari no 0 līdz 9; no bumbiņām 4 ir sarkanas un 6 ir melnas. Neskatoties uz labi laimi reizē tiek izņemtas 3 bumbiņas.

6. Statiskā varbūtība • Ja n neatkarīgos mēģinājumos notikums A iestājas m reizes, tad m sauc par A absolūto biežumu, bet attiecību   par notikuma A relatīvo biežumu. • Par notikuma A varbūtības aptuveno vērtību uzskata attiecīgā notikuma relatīvo biežumu, ko sauc par statistisko varbūtību.

7. Piemērs • Lai pārbaudītu sēklu dīktspēju, iesēja 300 sēklas. No tām uzdīga 280. Dīktspēja atbilst uzdīgušo sēklu relatīvajam biežumam.  Notikums A - uz labu laimi iesēta sēkla uzdīgs. • Notikuma A relatīvais biežums ir  280:300 ≈ 0,93, tātad P(A) ≈0,93. Ja rezultātu izsaka procentos, tad sēklu dīktspēja ir 93%. Tātad pērkot šo sēklu paciņu jārēķinās ar to, ka aptuveni 7 sēklas no 100 var nesadigt.

8. Jo lielāks būs izdarīto mēģinājumu skaits, jo mazāka būs atšķirība starp relatīvo biežumu un notikuma varbūtību. • Piemērā ar sēklām, būtu aplami noteikt dīktspēju, iesējot vien 4 vai 5 sēklas.

9. Ģeometriskā varbūtība • Cik liela ir varbūtība, šaujot mērķī, ar vienu šāvienu trāpīt “desmitniekā”? Mērķa diametrs ir 1,22 m. Visas 10 joslas ir vienādi platas, t.i. 6,1 cm (mazākā riņķa diametrs ir 12,2 cm).

10. Ja gadījuma mēģinājuma visu iznākumu kopu un notikumam A labvēlīgo iznākumu kopu var attēlot ar ģeometriskām figūrām, tad notikuma varbūtība ir vienāda ar šīm figūrām atbilstošo laukumu attiecību:

11. Var secināt, ka, šaujot uz labu laimi, varbūtība trāpīt desmitniekā ir ļoti maza.

12. Notikumu summas varbūtība • Ja notikumi A un B ir nesavienojami (nevar īstenoties vienlaikus), tad • Ja notikumi A un B ir savienojami (var realizēties vienlaikus), tad kur P(AB) - vienlaicīgas realizēšanās varbūtība.

13. Piemērs • Met spēļu kauliņu, kāda varbūtība, ka uzkritīs 3 vai 5? Šie notikumi ir nesavienojami, jo nevar realizēties vienlaicīgi. Tātad

14. Piemērs • Met divas monētas. Kāda varbūtība uzmest kaut vienu ģerboni ? A - uzkrīt ģerbonis uz pirmās monētas; B - uzkrīt ģerbonis uz otrās monētas. Jāatrod notikuma A+B varbūtība. Notikumi ir savienojami, tie var realizēties vienlaicīgi.

15. Notikuma A un tam pretējā notikuma Ā varbūtību summa ir vienāda ar 1. P(A) + P(Ā) = 1, jeb P(A) = 1 – P(Ā) Šo formulu ērti izmantot tad, kad notikumam Ā labvēlīgie iznākumi ir vieglāk nosakāmi nekā notikumam A labvēlīgie iznākumi.

16. Piemērs • Metamo kauliņu met divas reizes pēc kārtas un aprēķina punktu summu. Cik liela varbūtība uzmest vismaz 3 punktus?

17. Piemērs • Loterijas biļetes numurā tiek izmantota trīs ciparu kombinācija – 000, 001, 002, ..., 998, 999. Ar katru ciparu kombināciju ir tikai viena loterijas biļete. Anna uzskata, ka neveiksmīgas ir tās biļetes, kurās parādās skaitlis 13 (cipari 1 un 3 ir blakus šādā secībā). Anna velk loterijas biļeti. Cik liela ir varbūtība, pēc Annas ieskatiem, izvilkt veiksmīgu biļeti?

19. Neatkarīgu notikumu reizinājuma varbūtība • Ja notikumi A un B ir neatkarīgi, tad P(A∩B) = P(A) · P(B)

20. Piemērs • Deviņstāvu mājas pirmā stāva liftā iegāja 2 cilvēki. Varbūtība iziet no lifta katram no viņiem jebkurā stāvā ir vienāda. Nosaki varbūtību notikumam A – „visi izgāja no lifta 5. stāvā”! Apskata notikumus: A – I cilvēks izgāja no lifta 5. stāvā B – II cilvēks izgāja no lifta 5. stāvā Notikumi A un B ir neatkarīgi. Jāaprēķina notikuma A∩B (gan I, gan II izgāja no lifta 5. stāvā) varbūtība. P(A∩B) = P(A) · P(B) =

21. Piemērs • Vienu metamo kauliņu meta trīs reizes pēc kārtas un secīgi pierakstīja uzkrītošos punktus, iegūstot trīsciparu skaitli. Cik liela ir varbūtība, ka a) iegūtais skaitlis ir 245, b) iegūtais skaitlis sākas ar 35 un dalās ar 2?