Класс 3 → Управление данными и вероятность → Понимание вероятности ↓
Простой эксперимент с вероятностью
Вероятность — это часть математики, которая помогает нам определить вероятность того, что что-то произойдет. Когда мы говорим о "вероятностном эксперименте", это значит, что мы изучаем что-то, что можно измерить или проверить, чтобы понять, насколько это вероятно. В простых экспериментах с вероятностью мы часто фокусируемся на таких вещах, как подбрасывание монеты, бросание кубика или выбор карты из колоды.
Что такое вероятность?
Вероятность — это способ выразить, насколько вероятно или маловероятно, что что-то произойдет. Эта вероятность обычно выражается числом от 0 до 1. Если вероятность равна 0, событие не произойдет. Если вероятность равна 1, событие обязательно произойдет. Большинство значений вероятности лежат где-то между ними.
Вот формула для вероятности:
Вероятность = (количество благоприятных исходов) / (общее количество возможных исходов)
Рассмотрим это на нескольких примерах.
Пример 1: Подбрасывание монеты
Когда вы подбрасываете монету, есть два возможных исхода: она может выпасть решкой или орлом. Каждый исход одинаково вероятен. Поэтому вероятность выпадения орла составляет:
Вероятность выпадения орла = 1 (благоприятные исходы) / 2 (возможные исходы) = 0.5
Аналогично, вероятность выпадения решки составляет:
Вероятность выпадения решки = 1/2 = 0.5
Это простой вероятностный эксперимент, поскольку есть только один шаг — подбрасывание монеты, и каждый исход одинаково вероятен.
Визуальный пример: подбрасывание монеты
В этой иллюстрации мы видим, что монета может выпасть либо на 'О', что означает орел, либо на 'Р', что означает решка, что показывает два возможных исхода.
Пример 2: Бросание кубика
Рассмотрим стандартный шестигранный кубик. Когда вы бросаете кубик, есть шесть возможных исходов. Вы можете выбросить 1, 2, 3, 4, 5 или 6. Если вы хотите узнать вероятность выбросить 3, вы можете использовать формулу вероятности.
Вероятность выпадения 3 = 1 (благоприятный исход) / 6 (возможные исходы) = 1/6 ≈ 0.1667
Если вы хотите вычислить вероятность выпадения четного числа (2, 4 или 6), вы считаете количество благоприятных исходов (которых 3) и делите на общее количество исходов (которых 6):
Вероятность выпадения четного числа = 3/6 = 1/2 = 0.5
Визуальный пример: бросание кубика
В этой иллюстрации каждое число на кубике представляет один из шести возможных исходов при броске кубика.
Пример 3: Выбор карты
Рассмотрим колоду из 52 карт. В ней 4 масти: червы, бубны, трефы и пики, и каждая масть содержит 13 карт. Если вы вытягиваете карту из колоды, вы можете подумать о вероятности вытягивания туза.
Вероятность вытянуть туза = 4 (благоприятные исходы) / 52 (возможные исходы) = 1/13 ≈ 0.0769
Предположим, вы хотите вытянуть карту в форме сердца:
Вероятность вытянуть червы = 13 (благоприятные исходы для черв) / 52 (возможные исходы) = 1/4 = 0.25
Визуальный пример: выбор карты
Здесь иллюстрация показывает тузов каждой масти и случайную карту черв, иллюстрируя разнообразие возможных исходов при выборе карт из полной колоды.
Понимание исходов в вероятности
Исходы — это все возможные события, которые могут произойти в вероятностном эксперименте. Когда мы говорим "благоприятный исход", это означает результат, который мы ищем. Например, если желаемый исход — выбросить 4 на кубике, то выброс 4 — это благоприятный исход.
Простые события
Простое событие — это событие, у которого есть только один исход. Например, выбросить 3 на шестигранном кубике или получить орла при подбрасывании монеты — это простые события. В каждом случае происходит только одно конкретное событие.
Сложные события
В отличие от простых событий, сложные события имеют два или более исходов. Примером этого может служить выброс четного числа (2, 4 или 6) на кубике или выбор лицевой карты (король, дама или валет) из колоды карт.
Пример 4: Выбор шариков
Представьте себе мешок, содержащий 5 красных шариков, 3 синих шарика и 2 зеленых шарика. Какова вероятность выбрать синий шарик?
Всего шариков = 5 (красных) + 3 (синих) + 2 (зеленых) = 10 Вероятность выбрать синий шарик = 3 (благоприятные исходы) / 10 (всего шариков) = 0.3
Если вы хотите узнать вероятность выбора красного или зеленого шарика:
Вероятность выбора красного или зеленого шарика = (5+2) / 10 = 7/10 = 0.7
Заключение
Вероятность помогает нам понять, насколько вероятно что-то произойдет. Чтобы найти вероятность, мы смотрим на количество благоприятных исходов и делим его на общее количество возможных исходов. Простые эксперименты с вероятностью, такие как подбрасывание монеты, бросание кубика и выбор карты, являются отличными способами для изучения основ вероятности. Вероятность можно использовать для прогнозирования результатов, планирования или принятия обоснованных решений.
Понимая эти основные концепции, вы сможете представить роль вероятности в окружающем мире, от спорта до повседневных решений.