Определение вероятности по таблице при нескольких одинаковых исходах — диагностика ошибок, 11 класс
Класс: 11. Цель: находить скрытый повторный счёт при объединении одинаковых результатов в таблице и исправлять ошибочную вероятность.
В одной строке таблицы могут скрываться несколько элементарных исходов с одинаковым числовым результатом. Если исходы равновозможны, вероятность значения — это его частота, делённая на число всех исходов, а не единица, делённая на число различных строк.
Содержание статьи8 разделов
Памятка перед вычислением
| Что проверяем | Правильный вопрос |
|---|---|
| Строки таблицы | Показывают значения или отдельные элементарные исходы? |
| Частоты | Сколько именно равновозможных билетов или фишек за каждой строкой? |
| Сумма | Равна ли сумма частот общему количеству? |
| Событие | Нужно ли сложить частоты нескольких подходящих значений? |
Например, если на шести равновозможных карточках записаны 1, 1, 2, 2, 2, 5, то P(X = 2) = 3/6 = 1/2, хотя различных значений только три. Ошибка — заменить частоты утверждением, что каждое из трёх значений имеет вероятность 1/3.
Табличный практикум: найдите ошибку счёта
- Фишки в закрытом мешке. Найдите P(X = 2).
Значение Число элементарных исходов 1 1 2 2 3 3 4 2 - Цифры на одинаковых карточках. Найдите вероятность X ≥ 3.
Значение Число элементарных исходов 0 2 1 3 2 1 3 3 - Очки после вращения сектора. Найдите P(X = 4).
Значение Число элементарных исходов 2 2 4 3 6 2 8 1 - Номера одинаковых жетонов. Найдите вероятность X ≠ 5.
Значение Число элементарных исходов 1 3 2 2 5 4 6 1 - Баллы в лотерее класса. Найдите P(X = 0).
Значение Число элементарных исходов -2 2 0 3 1 2 3 1 - Записи в таблице испытаний. Ученик считает вероятность X = 2 равной 1/4. Найдите верное значение и объясните ошибку.
Значение Число элементарных исходов 1 1 2 3 3 2 4 1 - Выпавшие значения датчика. Найдите вероятность X ≠ 7.
Значение Число элементарных исходов 5 2 6 2 7 3 8 2 - Цифры на 12 билетах. Найдите вероятность X ≥ 2.
Значение Число элементарных исходов 0 3 1 4 2 3 3 2
Продолжение: объединённые события и противоречия
- Число верных ответов. Найдите P(X = 3).
Значение Число элементарных исходов 1 2 2 3 3 2 4 3 - Баллы двух цветов. Ученик считает вероятность X = -1 равной 1/3. Найдите верное значение и объясните ошибку.
Значение Число элементарных исходов -1 3 0 2 2 4 - Условные коды. Найдите P(X = 20).
Значение Число элементарных исходов 10 2 20 4 30 2 - Проверочные жетоны. Найдите вероятность X ≠ 3.
Значение Число элементарных исходов 1 2 2 1 3 2 4 5 - Число попаданий. Найдите вероятность X ≥ 2.
Значение Число элементарных исходов 0 1 1 3 2 3 3 2 - Повторные показания. Ученик считает вероятность X = 7 равной 1/3. Найдите верное значение и объясните ошибку.
Значение Число элементарных исходов 4 3 5 2 7 4 - Таблица равновозможных исходов. Найдите P(X = 6).
Значение Число элементарных исходов 2 3 3 2 6 4 9 1 - Фишки перед олимпиадой. Найдите вероятность X ≠ 0.
Значение Число элементарных исходов 0 3 1 1 2 4 3 4
Ключ ответов и пояснения
- № 1. Значение 2 появляется в 2 из 8 равновозможных исходов. P = 1/4.
- № 2. Сумма частот значений не меньше 3 равна 3; P = 1/3.
- № 3. Значение 4 появляется в 3 из 8 равновозможных исходов. P = 3/8.
- № 4. Исключаем 4 подходящих по значению исходов, остаётся 6 из 10. P = 3/5.
- № 5. Значение 0 появляется в 3 из 8 равновозможных исходов. P = 3/8.
- № 6. Значение 2 появляется в 3 из 7 равновозможных исходов. P = 3/7. Доля 1/4 ошибочна: строки с разными результатами не обязаны иметь одинаковую вероятность.
- № 7. Исключаем 3 подходящих по значению исходов, остаётся 6 из 9. P = 2/3.
- № 8. Сумма частот значений не меньше 2 равна 5; P = 5/12.
- № 9. Значение 3 появляется в 2 из 10 равновозможных исходов. P = 1/5.
- № 10. Значение -1 появляется в 3 из 9 равновозможных исходов. P = 1/3. Доля 1/3 ошибочна: строки с разными результатами не обязаны иметь одинаковую вероятность.
- № 11. Значение 20 появляется в 4 из 8 равновозможных исходов. P = 1/2.
- № 12. Исключаем 2 подходящих по значению исходов, остаётся 8 из 10. P = 4/5.
- № 13. Сумма частот значений не меньше 2 равна 5; P = 5/9.
- № 14. Значение 7 появляется в 4 из 9 равновозможных исходов. P = 4/9. Доля 1/3 ошибочна: строки с разными результатами не обязаны иметь одинаковую вероятность.
- № 15. Значение 6 появляется в 4 из 10 равновозможных исходов. P = 2/5.
- № 16. Исключаем 3 подходящих по значению исходов, остаётся 9 из 12. P = 3/4.
Самопроверка
В каждом задании проверьте три вещи: общий знаменатель получен как сумма частот, числитель отражает именно поставленное событие, а ответ принадлежит промежутку от 0 до 1. Не путайте выбор строки таблицы с выбором реальной карточки.
Почему одинаковые результаты нельзя считать один раз
Предположим, результаты записаны по числовым значениям. У некоторых значений несколько разных билетов, но при переносе в итоговую таблицу они объединены одной строкой. Например, значение 6 может соответствовать четырём жетонам, а значение 9 — только одному. Если выбирается жетон, а не уникальная запись в таблице, вероятности этих событий неодинаковы. Поэтому перед каждым делением требуется определить, что является элементарным исходом.
В задачах 1–5 полезно подчёркивать все физические билеты, удовлетворяющие условию события. В задачах с неравенством, например X ≥ 2, подчёркивать следует сразу несколько значений: затем их частоты складываются. Для дополнения X ≠ 2 удобнее вычесть вероятность события X = 2 из единицы; обе процедуры должны дать один ответ. Это одновременно проверка вычислений и логики решения.
Диагностика трёх неверных подходов
Ошибка первая: «В таблице четыре строки, значит вероятность каждого значения 1/4». В действительности это верно только при равных частотах строк. Сверьте все кратности и назовите исходы, которые попали в одну строку. Ошибка вторая: «Для события X ≥ a достаточно одной строки X = a». Необходимо учесть все строки со значением больше a. Ошибка третья: «Частоту успешных результатов можно делить на число различных значений». Делить требуется на полное количество элементарных исходов.
Как объяснять ответ словами
Развёрнутый ответ состоит из четырёх смысловых частей: указать число всех равновозможных исходов, перечислить подходящие значения, сложить их частоты и записать отношение подходящих исходов к общему количеству. Запись «вероятность равна 0,4» без указания знаменателя хуже объясняет, почему таблица прочитана правильно. Если исходы в реальной задаче различаются по вероятности, частоты равновозможных жетонов применять нельзя: нужно сложить именно вероятности отдельных исходов.
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.
