Monety, kostki i losowanie kul

około 15 minut
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. 1

    Dwa orły daje tylko wynik OO — jeden z czterech.

    P(dwa orly)=14P(\text{dwa orly}) = \frac{1}{4}
  2. 2

    Dokładnie jednego orła dają OR i RO — dwa z czterech.

    P(dokladnie jeden orzel)=24=12P(\text{dokladnie jeden orzel}) = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}
  3. 3

    Zauważ: „dokładnie jeden orzeł” jest dwa razy bardziej prawdopodobne niż „dwa orły”, właśnie dlatego, że można je osiągnąć na dwa sposoby.

  4. 4

    Co najmniej jednemu orłowi sprzyjają OO, OR i RO.

    P(co najmniej jeden orzel)=34P(\text{co najmniej jeden orzel}) = \frac{3}{4}
  5. 5

    Przy trzech monetach wyników jest osiem: OOO, OOR, ORO, ROO, ORR, ROR, RRO, RRR. Trzy orły to tylko jeden z nich.

    222=8    P(trzy orly)=182 \cdot 2 \cdot 2 = 8 \; \Rightarrow \; P(\text{trzy orly}) = \frac{1}{8}
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 5 kroków odsłonięte.

Dwie kostki — 36 par

Rzucamy dwiema kostkami. Wyników jest 66=366 \cdot 6 = 36 — 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. 1

    Suma 7: przekątna z siódemkami ma 6 pól.

    P=636=16P = \frac{6}{36} = \frac{1}{6}
  2. 2

    Suma 12: tylko jedno pole, bo trzeba 6 i 6.

    P=136P = \frac{1}{36}
  3. 3

    Suma 5: pola 1+41{+}4, 2+32{+}3, 3+23{+}2, 4+14{+}1 — cztery.

    P=436=19P = \frac{4}{36} = \frac{1}{9}
  4. 4

    Na obu kostkach tyle samo oczek: przekątna 1–1, 2–2, ..., 6–6 to 6 pól.

    P=636=16P = \frac{6}{36} = \frac{1}{6}
  5. 5

    Teraz widać, dlaczego gracze czekają na siódemkę: da się ją uzyskać na sześć sposobów, a dwunastkę tylko na jeden.

    6>16 > 1
Wszystkie kroki za Tobą!

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. 1

    Dodajemy wysokości wszystkich słupków.

    1+2+3+4+5+6+5+4+3+2+1=361+2+3+4+5+6+5+4+3+2+1 = 36
  2. 2

    To dokładnie tyle, ile jest wszystkich par. Nic nie zginęło i nic nie policzyliśmy dwa razy.

    36=6636 = 6 \cdot 6
  3. 3

    Stąd siódemka jest sześć razy bardziej prawdopodobna niż dwójka.

    P(suma 7)=636=16,P(suma 2)=136P(\text{suma } 7) = \frac{6}{36} = \frac{1}{6}, \quad P(\text{suma } 2) = \frac{1}{36}
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 3 kroków odsłonięte.

Uwaga, ważne

Sumy od 2 do 12 to jedenaście możliwości, ale nie są jednakowo prawdopodobne, więc nie wolno pisać P(suma 7)=111P(\text{suma } 7) = \frac{1}{11}. 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. 1

    Zadanie: rzucamy dwiema kostkami. Oblicz prawdopodobieństwo tego, że suma oczek będzie nie mniejsza niż 10.

    suma10\text{suma} \ge 10
  2. 2

    Krok pierwszy: mianownik. Każdy z 6 wyników pierwszej kostki łączy się z każdym z 6 wyników drugiej.

    66=366 \cdot 6 = 36
  3. 3

    Krok drugi: wypisujemy pary dające sumę 10.

    (4,6),(5,5),(6,4)3(4,6), (5,5), (6,4) \Rightarrow 3
  4. 4

    Pary dające sumę 11.

    (5,6),(6,5)2(5,6), (6,5) \Rightarrow 2
  5. 5

    Para dająca sumę 12 jest tylko jedna.

    (6,6)1(6,6) \Rightarrow 1
  6. 6

    Krok trzeci: sumujemy wyniki sprzyjające.

    3+2+1=63 + 2 + 1 = 6
  7. 7

    Krok czwarty: wstawiamy do wzoru i skracamy przez 6.

    P=636=16P = \frac{6}{36} = \frac{1}{6}
  8. 8

    Kontrola z wykresem: słupki dla sum 10, 11 i 12 mają wysokości 3, 2 i 1 — razem 6. Zgadza się.

    16  \frac{1}{6} \; \checkmark
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 8 kroków odsłonięte.

Twoja kolej

Rzucamy dwiema kostkami. Podaj prawdopodobieństwo tego, że suma oczek wyniesie 5. Odpowiedź zapisz jako ułamek NIESKRACALNY.

P=?36P = \frac{?}{36}

Losowanie kul — ze zwracaniem i bez

  1. 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?

    6 bialych,  4 czerwone6 \text{ bialych}, \; 4 \text{ czerwone}

    Jak myślisz, ile wyjdzie?

  2. 2

    Skoro kula wróciła do worka, w drugim losowaniu skład jest dokładnie taki sam jak na początku. Wszystkich kul jest 10, czerwonych 4.

    P=410=25P = \frac{4}{10} = \frac{2}{5}
  3. 3

    Teraz wersja BEZ zwracania: pierwsza wylosowana kula była biała i została odłożona na bok. Ile kul zostało w worku?

    101=910 - 1 = 9
  4. 4

    Ubyła kula biała, więc białych jest 5, a czerwonych nadal 4.

    5 bialych,  4 czerwone5 \text{ bialych}, \; 4 \text{ czerwone}
  5. 5

    Prawdopodobieństwo wylosowania czerwonej w drugim losowaniu.

    P=49P = \frac{4}{9}
  6. 6

    Porównajmy: 25=1845\frac{2}{5} = \frac{18}{45}, a 49=2045\frac{4}{9} = \frac{20}{45}. Po wyjęciu białej kuli szansa na czerwoną wzrosła — i to ma sens, bo białych ubyło.

    1845<2045\frac{18}{45} < \frac{20}{45}
  7. 7

    Wniosek: przy losowaniu BEZ zwracania po każdym losowaniu przeliczasz zawartość worka od nowa. Przy losowaniu ZE zwracaniem nic się nie zmienia.

    49>25\frac{4}{9} > \frac{2}{5}
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 7 kroków odsłonięte.

Twoja kolej

Rzucamy dwa razy monetą. Podaj prawdopodobieństwo tego, że wypadnie dokładnie jeden orzeł. Odpowiedź zapisz jako ułamek NIESKRACALNY.

wyniki: OO,OR,RO,RR\text{wyniki: } OO, OR, RO, RR

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 66=366 \cdot 6 = 36. Liczba 21 pojawia się, gdy ktoś uzna pary (2,5)(2,5) i (5,2)(5,2) za jedną — a to dwa różne wyniki.

DoświadczenieBłędny mianownikPoprawny
dwie monety34
dwie kostki11 lub 2136
trzy monety48

Błąd trzeci: gubienie pary przy sumach

Dla sumy 8 łatwo wypisać (2,6)(2,6), (3,5)(3,5), (4,4)(4,4), ale zapomnieć o (5,3)(5,3) i (6,2)(6,2).

Sposób na to, żeby nie zgubić pary

  1. 1

    Idź po pierwszej kostce od 1 do 6 i za każdym razem sprawdzaj, czy istnieje pasująca druga.

    (1,7)  nie istnieje(1, 7) \; \text{nie istnieje}
  2. 2

    Dla sumy 8 pasujące pary wypisujemy po kolei, aż skończą się liczby na pierwszej kostce.

    (2,6),  (3,5),  (4,4),  (5,3),  (6,2)(2,6), \; (3,5), \; (4,4), \; (5,3), \; (6,2)
  3. 3

    Uwaga: para z dwiema takimi samymi liczbami, jak (4,4)(4,4), występuje tylko raz.

    P(suma 8)=536P(\text{suma } 8) = \frac{5}{36}
Wszystkie kroki za Tobą!

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: 44 wyniki (OO, OR, RO, RR) — OR i RO są różne. Dokładnie jeden orzeł: 24=12\frac{2}{4} = \frac{1}{2}. Trzy monety dają 88 wyników
Dwie kostki: 66=366 \cdot 6 = 36 par — mianownik to zawsze 3636, nigdy 1111, bo sumy nie są równie prawdopodobne
• Suma 77: sześć par, czyli 636=16\frac{6}{36} = \frac{1}{6} i to najczęstsza suma. Suma 22 albo 1212: po jednej parze, czyli 136\frac{1}{36}. Jednakowe oczka: 636=16\frac{6}{36} = \frac{1}{6}
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 pytań

Skróty 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.

1

Rzucamy dwiema kostkami. Ile jest wszystkich możliwych wyników tego doświadczenia?

2

Rzucamy dwiema kostkami. Jakie jest prawdopodobieństwo, że suma oczek wyniesie 7?

3

Rzucamy dwa razy monetą. Jakie jest prawdopodobieństwo, że oba razy wypadnie reszka?

4

Rzucamy dwiema kostkami. Jakie jest prawdopodobieństwo, że na obu wypadnie tyle samo oczek?

5

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?

6

Rzucamy trzy razy monetą. Ile jest wszystkich możliwych wyników?

7

Rzucamy dwiema kostkami. Jakie jest prawdopodobieństwo, że suma oczek wyniesie 4? Podaj ułamek nieskracalny.

8

Rzucamy dwa razy monetą. Jakie jest prawdopodobieństwo, że wypadnie co najmniej jeden orzeł? Podaj ułamek nieskracalny.

Następny temat
Prawdopodobieństwo w zadaniach egzaminacyjnych