Задача 508893. 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 5 и 6 встречаются по три раза. В остальном кубики одинаковые. Один случайно выбранный кубик бросают два раза. Известно, что в каком-⁠то порядке выпали 5 и 6 очков. Какова вероятность того, что бросали второй кубик?

В подтеме 59 задач
Разбор
Главная идея: Второй кубик даёт гораздо больше способов получить пару (5, 6), поэтому при наблюдении этого события вероятность того, что был выбран второй кубик, существенно выше.

Используем формулу полной вероятности и теорему Байеса. Обозначим событие AA — «выпали 5 и 6 в каком-то порядке», K1K_1 — «выбран первый кубик», K2K_2 — «выбран второй кубик».

Шаг 1: Найдём P(AK1)P(A|K_1) — вероятность события AA при первом кубике.

На обычном кубике 5 и 6 встречаются по одному разу. Чтобы получить 5 и 6 в каком-то порядке, нужно: либо при первом броске выпасть 5, а при втором — 6, либо наоборот. Всего 2 благоприятных исхода из 6×6=366 \times 6 = 36 возможных.

P(AK1)=236=118P(A|K_1) = \frac{2}{36} = \frac{1}{18}

Шаг 2: Найдём P(AK2)P(A|K_2) — вероятность события AA при втором кубике.

На втором кубике числа 5 и 6 встречаются по три раза каждое, остальные числа — по одному разу. Чтобы получить одно число пять раз и одно число шесть раз: при первом броске выпадает любая из 6 граней, при втором — одна из трёх граней с числом, отличным от выпавшего. Всего 6×3=186 \times 3 = 18 благоприятных исходов.

P(AK2)=1836=12P(A|K_2) = \frac{18}{36} = \frac{1}{2}

Шаг 3: Применим теорему Байеса.

Поскольку кубик выбирается случайно: P(K1)=P(K2)=0,5P(K_1) = P(K_2) = 0{,}5. По формуле Байеса:

P(K2A)=P(AK2)P(K2)P(AK1)P(K1)+P(AK2)P(K2)=120,51180,5+120,5=14136+14=141036=910=0,9P(K_2|A) = \frac{P(A|K_2) \cdot P(K_2)}{P(A|K_1) \cdot P(K_1) + P(A|K_2) \cdot P(K_2)} = \frac{\frac{1}{2} \cdot 0{,}5}{\frac{1}{18} \cdot 0{,}5 + \frac{1}{2} \cdot 0{,}5} = \frac{\frac{1}{4}}{\frac{1}{36} + \frac{1}{4}} = \frac{\frac{1}{4}}{\frac{10}{36}} = \frac{9}{10} = 0{,}9

Типичные ошибки

  • Путаница между условной вероятностью P(A|K) и искомой вероятностью P(K|A) — забывают применить теорему Байеса.
  • Неправильный подсчёт благоприятных исходов для второго кубика: забывают, что первый бросок может быть любым числом (не только 5 или 6).
  • Игнорирование равной вероятности выбора кубика (по 0,5 каждый) при подстановке в формулу Байеса.

Похожие задачи (другие числа)