Задание 1.
В некоторых настольных играх нужно бросать кубики, чтобы сделать ход. Сумма очков, выпавших на кубиках, определяет, на какое количество клеток вы продвинетесь. Исследуйте эту случайную величину ("сумма выпавших очков при броске двух кубиков"):
задайте распределение этой случайной величины с помощью таблицы; (30 баллов)
найдите математическое ожидание этой случайной величины. (30 баллов)
Задание 2 (40 баллов).
Какое из событий более вероятно: "выпадение ровно 3 орлов при 5 бросках монеты" или "выпадение ровно 5 орлов при 7 бросках монеты"?
Ответы
Ответ: 1) M[X]=7; 2) более вероятно выпадение 3 орлов при 5 бросаниях монеты.
Объяснение:
1) Случайная величина X - число очков при бросаниях двух кубиков - может принимать значения от 2 до 12.
Событие А2 - выпало 2 очка - может реализоваться только одним способом:
- на 1 кубике выпало 1 очко и на 2 - тоже 1 очко.
Событие А3 - выпало 3 очка - может реализоваться следующими двумя способами:
1 и 2 или 2 и 1
Событие А4 - выпало 4 очка:
1 и 3 или 2 и 2 или 3 и 1 - всего 3 способа.
Событие А5 - выпало 5 очков:
1 и 4 или 2 и 3 или 3 и 2 или 3 и 1 - всего 4 способа.
Событие А6 - выпало 6 очков:
1 и 5 или 2 и 4 или 3 и 3 или 4 и 2 или 5 и 1 - всего 5 способов.
Событие А7 - выпало 7 очков:
1 и 6 или 2 и 5 или 3 и 4 или 4 и 3 или 5 и 2 или 6 и 1 - всего 6 способов.
Событие А8 - выпало 8 очков:
2 и 6 или 3 и 5 или 4 и 4 или 5 и 3 или 6 и 2 - всего 5 способов.
Событие А9 - выпало 9 очков:
3 и 6 или 4 и 5 или 5 и 4 или 6 и 3 - всего 4 способа.
Событие А10 - выпало 10 очков:
4 и 6 или 5 и 5 или 6 и 4 - всего 3 способа.
Событие А11 - выпало 11 очков:
5 и 6 или 6 и 5 - всего 2 способа.
Событие А12 - выпало 12 очков:
6 и 6 - 1 способ.
Найдём вероятности этих событий. Так как вероятности всех способов одинаковы и равны 1/6*1/6=1/36, а сами способы являются несовместными событиями, то:
p(A2)=p(A12)=1*1/36=1/36; p(A3)=p(A11)=2*1/36=2/36; p(A4)=p(A10)=3*1/36=3/36; p(A5)=p(A9)=4*1/36=4/36; p(A6)=p(A8)=5*1/36=5/36; p(A7)=6*1/36=6/36.
Проверка: так как события А2...А12 несовместны и притом образуют полную группу, то p(A2)+p(A3)+...+p(A12)=1. Действительно, 1/36+2/36+3/36+4/36+5/36+6/36+5/36+4/36+3/36+2/36+1/36=36/36=1 - значит, вероятности найдены верно.
Составляем таблицу распределения случайной величины X:
xi 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
pi 1/36 2/36 3/36 4/36 5/36 6/36 5/36 4/36 3/36 2/36 1/36
Математическое ожидание M[X}=∑xi*pi=252/36=7.
2) Число способов m1, которыми можно получить 3 орла при 5 бросаниях монеты, определяется по формуле m1=C(5,3)=10, где C(n,k) - число сочетаний из n по k. А так как вероятность любого способа p=1/2*1/2*1/2*1/2*1/2=1/32, то вероятность появления 3 орлов при 5 бросаниях монеты p1=10*p=10/32. Число способов m2, которыми можно получить 5 орлов при 7 бросаниях монеты, определяется по формуле m2=C(7,5)=21. А так как вероятность любого способа p2=1/2*1/2*1/2*1/2*1/2*1/2*1/2=1/128, то вероятность появления 5 орлов при 7 бросаниях монеты p2=21*p=21/128. Так как p1>p2, то первое событие более вероятно.