Monety, kostki i losowanie kul
W tej lekcji1/18
Cześć! W planszówkach rzuca się dwiema kostkami i sumuje oczka. Doświadczeni gracze wiedzą, że suma 7 wypada o wiele częściej niż 2 albo 12 — i wcale nie jest to przesąd, tylko czysta matematyka. Dziś rozłożymy na czynniki pierwsze trzy klasyczne doświadczenia: rzut monetami, rzut dwiema kostkami i losowanie kul. Sekret jest jeden: cierpliwie wypisać wszystkie możliwe wyniki. Zaczynamy!
Dwie monety — cztery wyniki, nie trzy
Rzucamy dwiema monetami (albo dwa razy jedną — to to samo doświadczenie). Wyniki wypisujemy jako pary: pierwsza litera to pierwsza moneta, druga — druga.
Prawdopodobieństwa z tych czterech wyników
- 1
Dwa orły daje tylko wynik OO — jeden z czterech.
- 2
Dokładnie jednego orła dają OR i RO — dwa z czterech.
- 3
Zauważ: „dokładnie jeden orzeł” jest dwa razy bardziej prawdopodobne niż „dwa orły”, właśnie dlatego, że można je osiągnąć na dwa sposoby.
- 4
Co najmniej jednemu orłowi sprzyjają OO, OR i RO.
- 5
Przy trzech monetach wyników jest osiem: OOO, OOR, ORO, ROO, ORR, ROR, RRO, RRR. Trzy orły to tylko jeden z nich.
Wszystkie 5 kroków odsłonięte.
Dwie kostki — 36 par
Rzucamy dwiema kostkami. Wyników jest — każdą z 6 liczb na pierwszej kostce można połączyć z każdą z 6 na drugiej. Policzmy to wprost tabelą sum:
Teraz wystarczy liczyć pola tabeli
- 1
Suma 7: przekątna z siódemkami ma 6 pól.
- 2
Suma 12: tylko jedno pole, bo trzeba 6 i 6.
- 3
Suma 5: pola , , , — cztery.
- 4
Na obu kostkach tyle samo oczek: przekątna 1–1, 2–2, ..., 6–6 to 6 pól.
- 5
Teraz widać, dlaczego gracze czekają na siódemkę: da się ją uzyskać na sześć sposobów, a dwunastkę tylko na jeden.
Wszystkie 5 kroków odsłonięte.
Dlaczego siódemka wygrywa
Wykres pokazuje, ile z 36 par daje każdą sumę — to po prostu policzone pola tabeli z poprzedniego bloku. Słupki układają się w wieżę: im bliżej środka, tym więcej par daje daną sumę.
Sprawdzian: czy nic nie zginęło
- 1
Dodajemy wysokości wszystkich słupków.
- 2
To dokładnie tyle, ile jest wszystkich par. Nic nie zginęło i nic nie policzyliśmy dwa razy.
- 3
Stąd siódemka jest sześć razy bardziej prawdopodobna niż dwójka.
Wszystkie 3 kroków odsłonięte.
Uwaga, ważne
Sumy od 2 do 12 to jedenaście możliwości, ale nie są jednakowo prawdopodobne, więc nie wolno pisać . Wzoru na prawdopodobieństwo używamy tylko dla wyników równie prawdopodobnych — tutaj są nimi pary oczek, a nie sumy. Dlatego mianownik to zawsze 36.
Suma oczek co najmniej 10
- 1
Zadanie: rzucamy dwiema kostkami. Oblicz prawdopodobieństwo tego, że suma oczek będzie nie mniejsza niż 10.
- 2
Krok pierwszy: mianownik. Każdy z 6 wyników pierwszej kostki łączy się z każdym z 6 wyników drugiej.
- 3
Krok drugi: wypisujemy pary dające sumę 10.
- 4
Pary dające sumę 11.
- 5
Para dająca sumę 12 jest tylko jedna.
- 6
Krok trzeci: sumujemy wyniki sprzyjające.
- 7
Krok czwarty: wstawiamy do wzoru i skracamy przez 6.
- 8
Kontrola z wykresem: słupki dla sum 10, 11 i 12 mają wysokości 3, 2 i 1 — razem 6. Zgadza się.
Wszystkie 8 kroków odsłonięte.
Rzucamy dwiema kostkami. Podaj prawdopodobieństwo tego, że suma oczek wyniesie 5. Odpowiedź zapisz jako ułamek NIESKRACALNY.
Losowanie kul — ze zwracaniem i bez
- kule białe 6
- kule czerwone 4
- 1
Zadanie: w worku jest 6 kul białych i 4 czerwone. Losujemy jedną kulę, zapisujemy kolor i WKŁADAMY ją z powrotem, a potem losujemy drugą. Jakie jest prawdopodobieństwo, że za drugim razem wylosujemy kulę czerwoną?
Jak myślisz, ile wyjdzie?
- 2
Skoro kula wróciła do worka, w drugim losowaniu skład jest dokładnie taki sam jak na początku. Wszystkich kul jest 10, czerwonych 4.
- 3
Teraz wersja BEZ zwracania: pierwsza wylosowana kula była biała i została odłożona na bok. Ile kul zostało w worku?
- 4
Worek po wyjęciu jednej białej kuli - kule białe 5
- kule czerwone 4
Zostało 9 kul — nowy mianownik drugiego losowania Ubyła kula biała, więc białych jest 5, a czerwonych nadal 4.
- 5
Prawdopodobieństwo wylosowania czerwonej w drugim losowaniu.
- 6
Porównajmy: , a . Po wyjęciu białej kuli szansa na czerwoną wzrosła — i to ma sens, bo białych ubyło.
- 7
Wniosek: przy losowaniu BEZ zwracania po każdym losowaniu przeliczasz zawartość worka od nowa. Przy losowaniu ZE zwracaniem nic się nie zmienia.
Wszystkie 7 kroków odsłonięte.
Rzucamy dwa razy monetą. Podaj prawdopodobieństwo tego, że wypadnie dokładnie jeden orzeł. Odpowiedź zapisz jako ułamek NIESKRACALNY.
Pułapka! Błąd pierwszy: przy dwóch monetach mianownik 3
„Wyniki to: dwa orły, dwie reszki, orzeł i reszka — czyli trzy”. Nie! Orzeł–reszka można otrzymać na dwa sposoby (OR i RO), więc wyników jest 4, a mianownik to 4.
Błąd drugi: przy dwóch kostkach mianownik 11 albo 21
Sum jest 11 (od 2 do 12), ale nie są jednakowo prawdopodobne — wzór wymaga wyników równie prawdopodobnych, a takimi są pary oczek. Mianownik to zawsze . Liczba 21 pojawia się, gdy ktoś uzna pary i za jedną — a to dwa różne wyniki.
| Doświadczenie | Błędny mianownik | Poprawny |
|---|---|---|
| dwie monety | 3 | 4 |
| dwie kostki | 11 lub 21 | 36 |
| trzy monety | 4 | 8 |
Błąd trzeci: gubienie pary przy sumach
Dla sumy 8 łatwo wypisać , , , ale zapomnieć o i .
Sposób na to, żeby nie zgubić pary
- 1
Idź po pierwszej kostce od 1 do 6 i za każdym razem sprawdzaj, czy istnieje pasująca druga.
- 2
Dla sumy 8 pasujące pary wypisujemy po kolei, aż skończą się liczby na pierwszej kostce.
- 3
Uwaga: para z dwiema takimi samymi liczbami, jak , występuje tylko raz.
Wszystkie 3 kroków odsłonięte.
Błąd czwarty: przy losowaniu bez zwracania stary mianownik
Gdy kula nie wraca do worka, w drugim losowaniu kul jest o jedną mniej — i zmienia się też liczba kul tego koloru, który wyjęto. Przelicz zawartość worka od nowa.
Ściąga do zapamiętania
Ile jest wszystkich wyników przy dwóch monetach, dwóch kostkach i losowaniu kul?
• Dwie monety: wyniki (OO, OR, RO, RR) — OR i RO są różne. Dokładnie jeden orzeł: . Trzy monety dają wyników
• Dwie kostki: par — mianownik to zawsze , nigdy , bo sumy nie są równie prawdopodobne
• Suma : sześć par, czyli i to najczęstsza suma. Suma albo : po jednej parze, czyli . Jednakowe oczka:
• Kule ze zwracaniem: skład worka pozostaje bez zmian
• Bez zwracania: po każdym losowaniu przeliczasz worek od nowa — mniej kul w ogóle i mniej kul wyjętego koloru
Sprawdź się!
Odpowiedziano na 0 z 8 pytańSkróty klawiszowe quizu: klawisze od 1 do 4 wybierają odpowiedź, Enter sprawdza, a po sprawdzeniu przechodzi do następnego pytania. Każdy przycisk możesz też wybrać Tabem i Spacją.
Rzucamy dwiema kostkami. Ile jest wszystkich możliwych wyników tego doświadczenia?
Rzucamy dwiema kostkami. Jakie jest prawdopodobieństwo, że suma oczek wyniesie 7?
Rzucamy dwa razy monetą. Jakie jest prawdopodobieństwo, że oba razy wypadnie reszka?
Rzucamy dwiema kostkami. Jakie jest prawdopodobieństwo, że na obu wypadnie tyle samo oczek?
W worku jest 5 kul zielonych i 3 żółte. Wylosowano jedną kulę zieloną i NIE włożono jej z powrotem. Jakie jest prawdopodobieństwo, że druga wylosowana kula będzie żółta?
Rzucamy trzy razy monetą. Ile jest wszystkich możliwych wyników?
Rzucamy dwiema kostkami. Jakie jest prawdopodobieństwo, że suma oczek wyniesie 4? Podaj ułamek nieskracalny.
Rzucamy dwa razy monetą. Jakie jest prawdopodobieństwo, że wypadnie co najmniej jeden orzeł? Podaj ułamek nieskracalny.