Start › Definicje i teoria › Matematyka › Rachunek prawdopodobieństwa
∑ Matematyka⚛ Fizyka⬡ Chemia📖 Język polski

Definicje: Rachunek prawdopodobieństwa

Doświadczenie losowe, zdarzenia elementarne, zdarzenie przeciwne, klasyczna definicja prawdopodobieństwa, prawdopodobieństwo warunkowe i schemat Bernoulliego.

7 definicji
Schemat Bernoulliego — próby niezależne SP · szkoła podstawowa

$n$ niezależnych prób, każda z prawdopodobieństwem sukcesu $p$ (i porażki $q=1-p$).

Prawdopodobieństwo dokładnie $k$ sukcesów: $P(X=k)=\binom{n}{k}p^k q^{n-k}$.

$X\sim B(n,p)$ — rozkład dwumianowy.

Wartość oczekiwana: $E(X)=np$.

Wariancja: $\text{Var}(X)=npq$; odchylenie: $\sigma=\sqrt{npq}$.

Zastosowanie: rzuty monetą, kontrola jakości, ankiety (tak/nie).

5 rzutów monetą, $P(\text{dokładnie 3 orły})=\binom{5}{3}(\frac{1}{2})^3(\frac{1}{2})^2=10\cdot\frac{1}{32}=\frac{5}{16}\approx31{,}25\%$.

Testy: 10 pytań, każde z $p=0{,}25$ na sukces. $E=10\cdot0{,}25=2{,}5$ poprawnych odpowiedzi.

Wymaga: $n$ prób niezależnych, stałe $p$, tylko 2 wyniki. Loto NIE spełnia warunku stałego $p$ (losowanie bez zwracania).

Doświadczenie losowe — rzut monetą i kostką SP · szkoła podstawowa
Definicja: Doświadczenie losowe to takie, którego wynik nie jest z góry określony. Zbiór wszystkich możliwych wyników to przestrzeń zdarzeń $\Omega$. Zdarzenie to dowolny podzbiór $\Omega$.
Prosto mówiąc: Rzucasz kostką — możesz wylosować 1,2,3,4,5,6. Prawdopodobieństwo każdego = $\tfrac{1}{6}$ (gdy kostka symetryczna). Każdy wynik jednakowo możliwy.
Zastosowanie:
  • Gry planszowe i losowania
  • Prognozowanie wyników sportowych
  • Ubezpieczenia i ryzyko
Przykład: Rzut monetą: $\Omega = \{O, R\}$ (orzeł, reszka). Prawdopodobieństwo orła = $\tfrac{1}{2}$. Rzut kostką: zdarzenie "parzysta" = $\{2,4,6\}$, $P = \tfrac{3}{6} = \tfrac{1}{2}$.
⚡ Zapamiętaj: $P = \tfrac{\text{liczba korzystnych wyników}}{\text{liczba wszystkich wyników}}$ — tylko gdy wyniki są równo prawdopodobne.
Zdarzenie pewne, niemożliwe i losowe SP · szkoła podstawowa
Definicja: • Zdarzenie pewne: zawsze zachodzi, $P = 1$
• Zdarzenie niemożliwe: nigdy nie zachodzi, $P = 0$
• Zdarzenie losowe: może zajść lub nie, $0 < P \lt 1$
Prosto mówiąc: Rzucasz zwykłą kostką — wyrzucenie liczby od 1 do 6 to zdarzenie pewne. Wyrzucenie 7 to niemożliwe. Wyrzucenie 5 to losowe.
Zastosowanie:
  • Ocena prawdopodobieństwa zdarzeń
  • Analiza ryzyka w decyzjach
  • Gry i losowania
Przykład: Worek z kulkami: 3 czerwone, 2 niebieskie. P(czerwona) = 3/5. P(żółta) = 0 (niemożliwe). P(czerwona lub niebieska) = 1 (pewne).
⚡ Zapamiętaj: Prawdopodobieństwo zawsze mieści się w przedziale $[0, 1]$. Suma prawdopodobieństw wszystkich możliwych wyników = 1.
Proste doświadczenia losowe (klasa 8 SP) SP · szkoła podstawowa

Prawdopodobieństwo

$P(A)=\frac{\text{liczba wyników sprzyjających}}{\text{liczba wszystkich wyników}}$.

Zakres

$0\le P(A)\le1$; zdarzenie pewne ma $1$, niemożliwe $0$.

Przykład

Rzut kostką: $P(\text{szóstka})=\frac16$.

Reguła mnożenia

Liczbę wyników w etapach mnożymy.

Niezależność zdarzeń (klasa 4 LO) LO · szkoła średnia

Definicja

Zdarzenia $A$ i $B$ są niezależne, gdy $P(A\cap B)=P(A)\cdot P(B)$.

Interpretacja

Zajście jednego zdarzenia nie zmienia prawdopodobieństwa drugiego.

Przykład

Dwa rzuty kostką: $P(\text{dwie szóstki})=\frac{1}{6}\cdot\frac{1}{6}=\frac{1}{36}$.

Losowanie ze zwracaniem

Daje zdarzenia niezależne.

Twierdzenie Bayesa (klasa 4 LO) LO · szkoła średnia
Temat lekcji: Twierdzenie Bayesa

Prawdopodobieństwo warunkowe

$P(A|B)=\frac{P(A\cap B)}{P(B)}$ dla $P(B)>0$.

Wzór Bayesa

Wiąże $P(A|B)$ z $P(B|A)$ i prawdopodobieństwami brzegowymi.

Prawdopodobieństwo całkowite

Rozkładamy przestrzeń na zdarzenia rozłączne pokrywające $\Omega$.

Zastosowanie

Diagnostyka, testy, aktualizacja prawdopodobieństwa po informacji.

Zdarzenia losowe i przestrzeń zdarzeń (klasa 4 LO) LO · szkoła średnia

Przestrzeń

$\Omega$ to zbiór wszystkich możliwych wyników doświadczenia.

Zdarzenie

Zdarzenie losowe to podzbiór $\Omega$; zdarzenie elementarne to pojedynczy wynik.

Szczególne

Zdarzenie pewne to $\Omega$, niemożliwe to zbiór pusty.

Działania

Suma, iloczyn i różnica zdarzeń odpowiadają działaniom na zbiorach.

Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś — to nic nie kosztuje

Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.