Задание 5: Вероятности сложных событий
Содержание
О задании
Задание 5 профильного ЕГЭ по математике проверяет умение работать со сложными вероятностями. В отличие от простых задач, где достаточно поделить «подходящие исходы» на «все исходы», здесь работают теоремы сложения и умножения вероятностей.
- Формат ответа: Целое число или конечная десятичная дробь.
- Уровень сложности: Повышенный.
- Максимальный балл: 1 первичный балл.
Какие темы встречаются
Все задачи пятого номера можно разделить на несколько типичных сюжетов:
- Независимые испытания. Несколько стрелков стреляют по мишеням, несколько ламп горят в люстре, насосы качают воду. Нужно найти вероятность того, что сработают все, не сработает ни один или сработает «хотя бы один».
- Формула полной вероятности. Классический сюжет: деталь поступает с одного из двух заводов, или пациент сдаёт тест на заболевание (тест может ошибаться).
- Совместные события. Известна вероятность того, что кофе закончится в первом автомате, во втором автомате и в обоих сразу. Нужно найти вероятность того, что кофе останется в обоих.
Основные формулы и правила
Для решения нужно чётко понимать, как события связаны между собой.
Общий алгоритм решения
Примеры решения
Разберём два самых частых типа задач. Располагаем их от простого к сложному.
Условие: В системе пожарной сигнализации установлено три независимых датчика. Вероятность того, что при пожаре отдельный датчик не сработает, равна . Найдите вероятность того, что при пожаре сработает хотя бы один датчик.
Переходим к противоположному событию
Фраза «хотя бы один» - главный маркер того, что задачу нужно решать через противоположное событие.
Событие «сработает хотя бы один датчик» включает в себя ситуации: сработал ровно один, сработали два, сработали все три. Считать их по отдельности долго. Противоположное событие только одно: «не сработал ни один датчик» (то есть первый сломался, И второй сломался, И третий сломался).
Считаем вероятность «ни один не сработал»
Вероятность того, что не сработает первый датчик: .
Датчики независимы, поэтому вероятность того, что не сработают все три, равна произведению:
Вычитаем из единицы
Найдём вероятность искомого события, вычтя вероятность противоположного из единицы:
Условие: Фабрика выпускает стеклянные вазы. В среднем выпущенных ваз имеют скрытый дефект. Перед отправкой в магазин каждая ваза проходит контроль качества. Вероятность того, что система забракует дефектную вазу, равна . Вероятность того, что система по ошибке забракует качественную вазу, равна . Найдите вероятность того, что случайно выбранная изготовленная ваза будет забракована.
Выделяем несовместные сценарии
Такие задачи удобнее всего решать с помощью дерева вероятностей. Событие «ваза забракована» может наступить по двум несовместным сценариям:
- Сценарий 1: Ваза качественная И система её ошибочно забраковала.
- Сценарий 2: Ваза дефектная И система её верно забраковала.
Переводим проценты в дроби
Переведём проценты в дроби. Вероятность того, что ваза дефектная: . Значит, вероятность того, что ваза качественная: .
Считаем вероятности сценариев
Посчитаем вероятность Сценария 1 (правило умножения):
Посчитаем вероятность Сценария 2 (правило умножения):
Складываем вероятности
Ваза будет забракована, если реализуется Сценарий 1 ИЛИ Сценарий 2. Так как эти сценарии несовместны, вероятности нужно сложить:
Частые ошибки
Стратегия на экзамене
- Чему равна сумма вероятностей события и противоположного ему события ?
- События и независимы. Как найти вероятность того, что произойдут оба события?
- Вероятность того, что датчик не сработает, равна . Датчиков два, они независимы. Какова вероятность, что сработает хотя бы один?
- Когда вероятности событий можно просто складывать: ?