Задача 320188. Теоремы о вероятностях событий

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 56.3.1 Вероятности событий6.3.2 Использования вероятностей и статистики при решении прикладных задач

Чтобы пройти в следующий круг соревнований, футбольной команде нужно набрать хотя бы 4 очка в двух играх. Если команда выигрывает, она получает 3 очка, в случае ничьей  — 1 очко, если проигрывает  — 0 очков. Найдите вероятность того, что команде удастся выйти в следующий круг соревнований. Считайте, что в каждой игре вероятности выигрыша и проигрыша одинаковы и равны 0,4.

В подтеме 59 задач
Разбор
Главная идея: Вероятность достижения цели равна сумме вероятностей всех благоприятных несовместных исходов, каждый из которых находится как произведение вероятностей независимых событий в отдельных играх.

Сначала определим вероятности для одной игры. В каждой игре возможны три исхода: выигрыш (3 очка, вероятность 0,4), ничья (1 очко) и проигрыш (0 очков, вероятность 0,4). Поскольку вероятности выигрыша и проигрыша равны по 0,4, то вероятность ничьей составляет P(ничья)=10,40,4=0,2P(\text{ничья}) = 1 - 0,4 - 0,4 = 0,2.

Теперь выясним, какие комбинации результатов за две игры дают не менее 4 очков:

  • Выигрыш и ничья: 3+1=43 + 1 = 4 очка ✓
  • Ничья и выигрыш: 1+3=41 + 3 = 4 очка ✓
  • Два выигрыша: 3+3=63 + 3 = 6 очков ✓
  • Остальные комбинации дают меньше 4 очков.

Эти три события несовместны (не могут произойти одновременно). По теореме сложения вероятностей несовместных событий, искомая вероятность равна сумме их вероятностей:

P(N4)=P(3+1)+P(1+3)+P(3+3)P(N \geq 4) = P(3+1) + P(1+3) + P(3+3)

Каждое событие — произведение независимых исходов двух игр. По теореме умножения вероятностей независимых событий:

P(N4)=P(выигрыш)P(ничья)+P(ничья)P(выигрыш)+P(выигрыш)P(выигрыш)P(N \geq 4) = P(\text{выигрыш}) \cdot P(\text{ничья}) + P(\text{ничья}) \cdot P(\text{выигрыш}) + P(\text{выигрыш}) \cdot P(\text{выигрыш})

P(N4)=0,40,2+0,20,4+0,40,4=0,08+0,08+0,16=0,32P(N \geq 4) = 0,4 \cdot 0,2 + 0,2 \cdot 0,4 + 0,4 \cdot 0,4 = 0,08 + 0,08 + 0,16 = 0,32

Типичные ошибки

  • Забывают определить вероятность ничьей (она не дана явно и вычисляется через полноту вероятностей)
  • Считают события зависимыми или путают порядок применения теорем сложения и умножения
  • Упускают один из благоприятных исходов, например считают только 3+3, забыв про комбинации с ничьей

Ещё задачи этой подтемы