Задача 508888. Теоремы о вероятностях событий

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

Первый игральный кубик обычный, а на гранях второго кубика числа 1 и 2 встречаются по три раза. В остальном кубики одинаковые. Один случайно выбранный кубик бросают два раза. Известно, что в каком-⁠то порядке выпали 1 и 2 очка. Какова вероятность того, что бросали второй кубик?

В подтеме 59 задач
Разбор
Главная идея: Используя формулу Байеса, сравниваем вероятность наблюдаемого события (выпали 1 и 2) при условии использования каждого кубика — благодаря конструкции второго кубика эта вероятность значительно выше.

Используем формулу Байеса: вероятность того, что выбран второй кубик при условии, что выпали 1 и 2, равна отношению числа благоприятных исходов для второго кубика к общему числу способов получить комбинацию (1; 2).

Для первого кубика: Чтобы в двух бросаниях выпали 1 и 2 в каком-то порядке, возможны два варианта:

  • первый бросок: 1, второй: 2
  • первый бросок: 2, второй: 1

Вероятность каждого: P1=1616=136P_1 = \frac{1}{6} \cdot \frac{1}{6} = \frac{1}{36}

Общая вероятность выпадения (1; 2) на первом кубике: P(1 и 2кубик 1)=2136=236P(\text{1 и 2} | \text{кубик 1}) = 2 \cdot \frac{1}{36} = \frac{2}{36}

Для второго кубика: На нём числа 1 и 2 по три раза каждое. Чтобы выпали 1 и 2:

  • первый бросок выпадает любой из 6 граней, второй — одна из трёх граней с отличным числом
  • всего способов: 63=186 \cdot 3 = 18

Вероятность каждого способа: 136\frac{1}{36}

Общая вероятность выпадения (1; 2) на втором кубике: P(1 и 2кубик 2)=18136=1836P(\text{1 и 2} | \text{кубик 2}) = 18 \cdot \frac{1}{36} = \frac{18}{36}

Применяем формулу Байеса: Каждый кубик выбирается с вероятностью 12\frac{1}{2}.

P(кубик 21 и 2)=P(1 и 2кубик 2)P(кубик 2)P(1 и 2кубик 1)P(кубик 1)+P(1 и 2кубик 2)P(кубик 2)P(\text{кубик 2} | \text{1 и 2}) = \frac{P(\text{1 и 2} | \text{кубик 2}) \cdot P(\text{кубик 2})}{P(\text{1 и 2} | \text{кубик 1}) \cdot P(\text{кубик 1}) + P(\text{1 и 2} | \text{кубик 2}) \cdot P(\text{кубик 2})}

=18361223612+183612=182+18=1820=0,9= \frac{\frac{18}{36} \cdot \frac{1}{2}}{\frac{2}{36} \cdot \frac{1}{2} + \frac{18}{36} \cdot \frac{1}{2}} = \frac{18}{2 + 18} = \frac{18}{20} = 0,9

Типичные ошибки

  • Забыли учесть оба порядка выпадения (1; 2) на первом кубике — должны быть 2 способа, а не 1
  • Неправильно подсчитали количество способов на втором кубике — нужно 6 (первый бросок) × 3 (второй бросок с отличным числом), а не 3 + 3
  • Применили обычное отношение вероятностей без учёта априорных вероятностей выбора кубика

Похожие задачи (другие числа)