Òåîðèÿ íà Âåðîÿòíîñòèòå
Óïðàæíåíèÿ 3
ÅÊ, ÌÐÑ
10.03.2021
1 Óñëîâíà âåðîÿòíîñò è íåçàâèñèìîñò
1.1
Óñëîâíà âåðîÿòíîñò è íåçàâèñèìîñò
Íåêà
E
å åêñïåðèìåíò ñ âåðîÿòíîñòíî ïðîñòðàíñòâî
A ∈ A
óñëîâèå B è
Âåðîÿòíîñòòà äà íàñòúïè ñúáèòèå
óñëîâíà âåðîÿòíîñò íà
A
ïðè
ñå çàïèñâà ÷ðåç
P(A|B) =
Äåôèíèöèîííîòî ðàâåíñòâî
P(A|B) =
(Ω, A, P).
Íåêà
B ∈ A,
êàòî
ïðè óñëîâèå, ÷å å íàñòúïèëî ñúáèòèå
P(A|B),
B
P(B) > 0.
ñå íàðè÷à
êàòî
P(AB)
.
P(B)
P(AB)
P(B) å íàïúëíî åñòåñòâåíî ïîðàäè ïðåäïîëîæåíèåòî,
÷å P(A|B) è P(AB) òðÿáâà äà ñà ïðîïîðöèîíàëíè ñ êîåôèöèåíò çàâèñåù ñàìî îò B , òîåñò
1
P(A|B) = c(B).P(AB), êàòî ïðè A = B íàìèðàìå c(B) = P(B)
. Òî÷íîòî îïèñàíèå å ñëåäíîòî:
óñëîâíàòà âåðîÿòíîñò P(A|B) ñå ðåàëèçèðà êàòî áåçóñëîâíà âåðîÿòíîñò P(AB) íà ñúáèòèåòî
AB âúâ âåðîÿòíîñòíî ïðîñòðàíñòâî (Ω∗ , A∗ , P∗ ), êúäåòî:
Ω∗ = B, A∗ = {CB | C ∈ A}, P∗ (CB) =
P(CB)
.
P(B)
P(A) > 0 è P(B) > 0, òî ñúãëàñíî äåôèíèöèÿòà íà óñëîâíà âåðîÿòíîñò ïîëó÷àâàìå
P(AB) = P(A)P(B|A) = P(B)P(A|B).  îáùíîñò, àêî A1 , A2 , . . . , An ∈ A ñà òàêèâà, ÷å
P(∩n−1
k=1 Ak ) > 0, òî ïðèëàãàéêè äåôèíèöèÿòà çà óñëîâíà âåðîÿòíîñò íàìèðàìå
Aêî
P(∩nk=1 Ak ) = P(A1 A2 . . . An−1 )P(An |A1 A2 . . . An−1 )
= · · · = P(A1 )P(A2 |A1 )P(A3 |A1 A2 ) · · · P(An |A1 A2 . . . An−1 ).
Òåîðåìà 1.1.
֌
(Òåîðåìà çà óìíîæåíèå íà âåðîÿòíîñòèòå) Íåêà
A1 , A2 , . . . , An ∈ A ñà òàêèâà,
P(A1 A2 . . . An−1 ) > 0. Òîãàâà å â ñèëà ðàâåíñòâîòî
P(A1 A2 . . . An ) = P(A1 )P(A2 |A1 )P(A3 |A1 A2 ) · · · P(An |A1 A2 . . . An−1 ).
A1 , A2 , . . . , An ñå íàðè÷àò íåçàâèñèìè, àêî çà âñÿêî k ∈ {2, 3, . . . , n} e â ñèëà ðàP(Ai1 Ai2 . . . Aik ) = P(Ai1 )P(Ai2 ) . . . P(Aik ).  ÷àñòíîñò ïðè n = 2 ñúáèòèÿòà A
è B ñà íåçàâèñèìè, àêî P(AB) = P(A)P(B).  òîçè ñëó÷àé, ïðè P(B) > 0 ïîëó÷àâàìå
P(A)P(B)
P(A|B) = P(AB)
= P(A).
P(B) =
P(B)
Ñúáèòèÿòà
âåíñòâîòî:
1
P(A|B) = P(A) èçðàçÿâà âðúçêàòà ìåæäó ïîíÿòèÿòà óñëîâíà
âåðîÿòíîñò è íåçàâèñèìîñò. Àêî P(B) > 0, òî ñúáèòèÿòà A è B ñà íåçàâèñèìè, òîãàâà è
ñàìî òîãàâà, êîãàòî å â ñèëà P(A|B) = P(A). Àêî P(B) = 0, òî A è B ñà íåçàâèñèìè.
Çàáåëåæêà 1.2.
Ðàâåíñòâîòî
Çàáåëåæêà 1.3. Aêî A è B ñà íåñúâìåñòèìè ñúáèòèÿ ñ ïîëîæèòåëíà âåðîÿòíîñò, òîåñò
AB = ∅ è P(A) > 0, P(B) > 0, òî òå ñà çàâèñèìè, ïîðàäè P(AB) = P(∅) = 0 6= P(A)P(B).
Çàáåëåæêà 1.4.
Àêî
A è B ñà íåçàâèñèìè ñúáèòèÿ, òî:
à)
AèB
b) A è B
ñúùî ñà íåçàâèñèìè. Òâúðäåíèåòî íà çàäà÷àòà ñå îáîáùàâà ïî èíäóêöèÿ çà
1.2
n ≥ 3 ñúáèòèÿ.
Óñëîâèÿ íà çàäà÷èòå îò óïðàæíåíèå 3
2
3 , àêî óëó÷è òîé ïîëó÷àâà ïðàâî íà âòîðè
1
èçñòðåë. Âåðîÿòíîñòòà çà óëó÷âàíå è íà äâåòå ìèøåíè å . Êàêâà å âåðîÿòíîñòòà çà óëó÷âàíå
2
Çàäà÷à 1 Âåðîÿòíîñòòà ñòðåëåö äà óëó÷è ìèøåíà å
íà âòîðàòà ìèøåíà, àêî ñòðåëåöúò å ïîëó÷èë ïðàâî äà ñòðåëÿ âòîðè ïúò?
Çàäà÷à 2 Çàñòðàõîâàòåëíà êîìïàíèÿ âîäè ñòàòèñòèêà çà ñâîèòå êëèåíòè:
- âñè÷êè êëèåíòè ïîñåùàâàò ïîíå âåäíúæ ãîäèøíî ëåêàð;
- 60% ïîñåùàâàò ïîâå÷å îò âåäíúæ ãîäèøíî ëåêàð;
- 17% ïîñåùàâàò õèðóðã;
- 15% îò òåçè, êîèòî ïîñåùàâàò ïîâå÷å îò âåäíúæ ãîäèøíî ëåêàð, ïîñåùàâàò õèðóðã. Êàêâà å
âåðîÿòíîñòòà ñëó÷àéíî èçáðàí êëèåíò, êîéòî ïîñåùàâà ñàìî âåäíúæ ãîäèøíî ëåêàð, äà íå å
áèë ïðè õèðóðã?
Çàäà÷à 3 Äà ñå îïðåäåëè âåðîÿòíîñòòà, ñëó÷àéíî èçáðàíî åñòåñòâåíî ÷èñëî, äà íå ñå äåëè:
à) íèòî íà äâå, íèòî íà òðè;
b)íà äâå èëè íà òðè.
Çàäà÷à 4 Õâúðëÿò ñå äâà çàðà. Êàêâà å âåðîÿòíîñòòà ñóìàòà îò ïàäíàëèòå ñå ÷èñëà äà å ïî-
ìàëêà îò 8, àêî ñå çíàå, ÷å òÿ å íå÷åòíà? Íåçàâèñèìè ëè ñà äâåòå ñúáèòèÿ?
Çàäà÷à 5 Îêîëî ìàñà ñÿäàò 10 ìúæå è 10 æåíè. Êàêâà å âåðîÿòíîñòòà ëèöà îò åäíàêúâ ïîë äà
íå ñåäÿò åäíî äî äðóãî?
Çàäà÷à 6 Êàêúâ å íàé-ìàëêèÿò áðîé õîðà, êîèòî òðÿáâà äà ñå èçáåðàò ïî ñëó÷àåí íà÷èí, òàêà
÷å âåðîÿòíîñòòà ðîæäåííèòå äíè íà ïîíå äâàìà îò òÿõ äà ñúâïàäàò äà å ïî-ãîëÿìà îò
1/2.
Çàäà÷à 7 Äâàìà èãðà÷è ïîñëåäîâàòåëíî õâúðëÿò ìîíåòà, èãðàòà ïå÷åëè òîçè, êîéòî ïúðâè
õâúðëè ãåðá. Äà ñå íàìåðè âåðîÿòíîñòòà çà ñïå÷åëâàíå íà èãðàòà çà âñåêè îò äâàìàòà èãðà÷è.
Çàäà÷à 8 À ïîëó÷àâà èíôîðìàöèÿ (0 èëè 1) è ÿ ïðåäàâà íà Á, òîé ÿ ïðåäàâà íà Â, òîé ïúê íà
Ã. à ñúîáùàâà ïîëó÷åíàòà èíôîðìàöèÿ. Èçâåñòíî å, ÷å âñåêè îò òÿõ êàçâà èñòèíà ñàìî â åäèí
îò òðè ñëó÷àÿ. Àêî èçëúæàò òî÷íî äâàìà, îòíîâî ñå ïîëó÷àâà èñòèíà. Êàêâà å âåðîÿòíîñòòà
À äà íå å èçëúãàë, àêî å èçâåñòíî, ÷å à å ñúîáùèë "èñòèíàòà"(òîåñò îòãîâîðúò íà à ñúâïàäà ñ
2
èíôîðìàöèÿòà, êîÿòî À ïîëó÷àâà)?
n ïèñìà, ñëîæèëà ãè â ïëèêîâå è ãè çàïå÷àòàëà. Çàáðàâèëà êîå
ïèñìî â êîé ïëèê å, íî âúïðåêè òîâà íàïèñàëà îòãîðå n ðàçëè÷íè àäðåñà è èçïðàòèëà ïèñìàòà.
Çàäà÷à 9 Ñåêðåòàðêà íàïèñàëà
Äà ñå ïðåäåëè âåðîÿòíîñòòà íèòî åäíî ëèöå äà íå ïîëó÷è ñâîåòî ïèñìî.
Çàäà÷à 10 Íåêà
S = {f : N −→ N | f − áèåêöèÿ}
å ìíîæåñòâîòî íà âñè÷êè áèåêöèè
Äà ñå îïðåäåëè âåðîÿòíîñòòà ïðè ñëó÷àåí èçáîð íà åëåìåíò îò
S,
N −→ N.
òîé äà íÿìà íåïîäâèæíà
òî÷êà.
Çàäà÷à 11 Êàêâà å âåðîÿòíîñòòà äà ñå ïîëó÷è íåñúêðàòèìà äðîá, àêî ÷èñëèòåëÿò è çíàìå-
íàòåëÿò ñà ÷èñëà, êîèòî ñå èçáèðàò îò ðåäèöàòà íà åñòåñòâåíèòå ÷èñëà ïî ñëó÷àåí íà÷èí è
íåçàâèñèìî åäíî îò äðóãî.
1.3
Ðåøåíèÿ íà çàäà÷èòå îò óïðàæíåíèå 3
Çàäà÷à 1 Ð-å: Íåêà
è
P(A1 ∩ A2 ) =
Ai
ñà ñúáèòèÿòà - ñòðåëåöúò óëó÷âà
1
2 , îòêúäåòî
Çàäà÷à 2 Ð-å: Íåêà
A, B
P(A2 |A1 ) =
è
C
P (A1 ∩A2 )
P (A2 )
=
1
2
2
3
i−òàòà ìèøåíà. Ïî óñëîâèå P(A1 ) =
=
2
3
3
4.
ñà ñúîòâåòíî ñúáèòèÿòà - ñëó÷àéíî èçáðàí êëèåíò äà ïîñå-
ùàâà òî÷íî âåäíúæ, ïîâå÷å îò âåäíúæ ãîäèøíî ëåêàð è äà ïîñåùàâà õèðóðã. Ïî óñëîâèå
A = B
è
P(B) =
60
100
3
5,
=
P(A) = 1 − P(A) = 1 − P(B) =
P(A)−P(C)+P(C|B)P(B)
P(A)
=
Çàäà÷à 3 Ð-å: a) Íåêà
17
100 ,
P(C) =
2
5 è
15
3
100 = 20 . Òúðñèì P(C|A). Ïðåñìÿòàìå
P(C∩A)
P(A)−P(CA)
= P(A)−(P(C)−P(CB))
=
P(A) =
P(A)
P(A)
P(C|B) =
P(C|A) =
4
5.
A, B
è
C
ñà ñúîòâåòíî ñúáèòèÿòà - ñëó÷àéíî èçáðàíî åñòåñòâåíî
÷èñëî äà íå ñå äåëè íà 2, äà íå ñå äåëè íà 3, äà å âçàèìíî-ïðîñòî ñ 6. Òîãàâà
è òúðñèì
P(AB) = P(C).
C = AB
Çà äà ïðèëîæèì â òîçè ñëó÷àé êëàñè÷åñêà âåðîÿòíîñò å íåîá-
P(C) = limn→∞ |Dnn | , êúäåòî |Dn | å áðîÿò íà ÷èñëàòà oò
{1, 2, . . . , n}, âçàèìíî ïðîñòè ñ 6. Ïîëó÷àâàìå P(C) = P(AB) = P(A) + P(B) − P(A ∪ B) =
P(A) + P(B) − (1 − P(A ∪ B)) = P(A) + P(B) + P(A ∩ B) − 1 = 12 + 23 + 61 − 1 = 13 .
õîäèìî äà ÿ äîäåôèíèðàìå ÷ðåç
b)
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(AB) =
Çàäà÷à 4 Ð-å: Íåêà
AèB
1
2
+
2
3
−
1
3
=
ñà ñúîòâåòíî ñúáèòèÿòà ïðè õâúðëÿíå íà 2 çàðà, ñóìàòà îò ïàäíàëèòå
ñå ÷èñëà å ïî-ìàëêà îò 8, ñóìàòà å íå÷åòíà. Òúðñèì
12
36
18
36
=
2
3 . Ñúáèòèÿòà
A
Çàäà÷à 5 Ð-å: Íåêà
è
A
B
5
6.
ñà çàâèñèìè, ïîíåæå
P(A|B).
P(A)P(B) =
Ïðåñìÿòàìå
7
12
×
1
2
6=
1
3
P(A|B) =
P(AB)
P(B)
=
= P(AB).
å ñúáèòèåòî - ïðè ñÿäàíå íà 10 ìúæå è 10 æåíè íà åäíà ïåéêà, äà
íÿìà ñúñåäè îò åäèí è ñúùè ïîë. Åêâèâàëåíòíà èíòåðïðåòàöèÿ íà óñëîâèåòî å äà íàìåðèì
âåðîÿòíîñòòà ïðè ñëó÷àåí èçáîð (êëàñè÷åñêà âåðîÿòíîñò) íà 20 ÷ëåííà ðåäèöà îò åëåìåíòè íà
{m, w},
âñåêè îò êîèòî ó÷àñòâà òî÷íî 10 ïúòè, äà íÿìà äâà ñúñåäíè åäíàêâè. Òîãàâà
3
P(A) =
2
|P (20;10,10)|
=
2(10!)2
20! .
Âòîðî ðåøåíèå - ÷ðåç îïðåäåëÿíå ïîçèöèèòå íà 10-òå æåíè, òå ìîãàò äà áúäàò èëè âñè÷êèòå
10 ÷åòíè ïîçèöèè èëè âñè÷êè íå÷åòíè ïîçèöèè (àêî ñìå ãè íîìåðèðàëè ïîñëåäîâàòåëíî çà
îïðåäåëåíîñò), ò.å.
2(10!)
âúçìîæíîñòè, íà âñÿêà îò êîèòî ñúîòâåòñòâàò
ðàïîëîæåíèåòî íà ìúæåòå. Òàêà
P(A) =
10!
âúçìîæíîñòè çà
2(10!)2
20! .
Íåêà ñåãà ðàçãëåäàìå ñúùàòà çàäà÷à, íî çà êðúãëà ìàñà. Ùå äîêàæåì è èçïîëçâàìå ñëåäíîòî
òâúðäåíèå:
Ëåìà 1.5.
íèÿ) íà
Áðîÿ íà ðàçëè÷íèòå íàðåæäàíèÿ (ðàçëè÷íè ñ òî÷íîñò äî ðîòàöèè, áåç îòðàæå-
n ëèöà íà êðúãëà ìàñà ñ n ïîçèöèè å (n − 1)!.
Äîêàçàòåëñòâî: Áåç îãðàíè÷åíèå, îçíà÷àâàìå
n-òå
ïîçèöèè è
n-òå
ëèöà ñ
1, 2, . . . , n
è ñúïîñ-
òàâÿìå íà âñÿêî íàðåæäàíå, ïåðìóòàöèÿ, ÷ðåç ñúîòâåòíàòà áèåêöèÿ çàäàâàùà íàðåæäàíåòî:
{1, 2, . . . , n} −→ {1, 2, . . . , n}
ïîçèöèÿ
7−→
÷îâåê.  ìíîæåñòâîòî
Sn
íà ïåðìóòàèöèèòå âú-
σ, τ ∈ Sn ñà åêâèâàëåíòíè, àêî ñúùåñòâóâà
k ∈ {0, 1, . . . , n−1} : σ(i)−τ (i) ≡ k mod n, ∀i = 1, 2, . . . , n. Åêâèâàëåíòíîñòòà íà äâå íàðåæäàâåæäàìå ñëåäíàòà ðåëàöèÿ íà åêâèâàëåíòíîñò:
íèÿ ñ òî÷íîñò äî ðîòàöèÿ å ðàâíîñèëíà íà åêâèâàëåíòíîñò íà çàäàâàùèòå ãè ïåðìóòàöèè. Âñåêè
Sn ñå ñúñòîè îò òî÷íî n ïåðìóòàöèè: êëàñúò ñ ïðåäñòàâèòåë τ ∈ Sn
τk ≡ τ + k mod n, k = 0, 1, . . . , n − 1. Òîåñò, çà âñÿêî i = 1, 2, . . . , n
äåôèíèðàìå τk (i) äà å ðàâåí íà îñòàòúêúò ïðè äåëåíèå íà τ (i) + k íà n, àêî îñòàòúêúò å ðàçëè÷åí îò íóëà, â ïðîòèâåí ñëó÷àé ïîëàãàìå τk (i) = n. Ïîëó÷àâàìå, ÷å íà âñÿêî íàðåæäàíå
ñúîòâåòñòâàò òî÷íî n ïåðìóòàöèè, è òúðñåíèÿò áðîé ðàçëè÷íè íàðåæäàíèÿ å ðàâåí íà áðîÿ íà
|Sn |
n!
êëàñîâåòå íà åêâèâàëåíòíîñò â Sn . Ñëåäîâàòåëíî òúðñåíèÿò áðîé å
n = n = (n − 1)!.
êëàñ íà åêâèâàëåíòíîñò â
ñå ñúñòîè îò åëåìåíòèòå
Ëåìà 1.6.
íà
Áðîÿ íà ðàçëè÷íèòå íàðåæäàíèÿ (ðàçëè÷íè ñ òî÷íîñò äî ðîòàöèè è îòðàæåíèÿ)
n ëèöà íà êðúãëà ìàñà ñ n ≥ 3 ïîçèöèè å
(n−1)!
2 .
Äîêàçàòåëñòâî: Ðàçñúæäåíèÿòà ñà àíàëîãè÷íè íà äîêàçàòåëñòâîòî íà ïðåäõîäíàòà ëåìà 1.5,
çàòîâà ùå èçïîëçâàìå âúâåäåíèòå òàì îçíà÷åíèÿ.  ìíîæåñòâîòî
äàìå ñëåäíàòà ðåëàöèÿ íà åêâèâàëåíòíîñò:
σ, τ ∈ Sn
Sn
íà ïåðìóòàèöèèòå âúâåæ-
ñà åêâèâàëåíòíè, àêî å èçïúëíåíî åäíî
îò ñëåäíèòå äâå óñëîâèÿ:
k ∈ {0, 1, . . . , n − 1} : σ(i) − τ (i) ≡ k mod n, ∀i = 1, 2, . . . , n;
σ(i) + τ (i) = n + 1, ∀i = 1, 2, . . . , n
(1) ñúùåñòâóâà
(2)
Sn , ïðè n ≥ 3, ñå ñúñòîè îò òî÷íî 2n ïåðìóòàöèè: êëàñúò ñ
τ ∈ Sn ñå ñúñòîè îò ïåðìóòàöèèòå τk ≡ τ + k mod n, k = 0, 1, . . . , n − 1, êàêòî è
′
îò ïåðìóòàöèèòå τk (i) = n + 1 − τk (i), k = 0, 1, . . . , n − 1. Ïîëó÷àâàìå, ÷å íà âñÿêî íàðåæäàíå
ñúîòâåòñòâàò òî÷íî 2n ïåðìóòàöèè, è òúðñåíèÿò áðîé ðàçëè÷íè íàðåæäàíèÿ å ðàâåí íà áðîÿ
|Sn |
(n−1)!
n!
íà êëàñîâåòå íà åêâèâàëåíòíîñò â Sn . Ñëåäîâàòåëíî òúðñåíèÿò áðîé å
2n = 2n =
2 .
Âñåêè êëàñ íà åêâèâàëåíòíîñò â
ïðåäñòàâèòåë
Ðåøåíèå íà çàäà÷àòà: ôèêñèðàìå 10 ïîçèöèè, íèêîè äâå îò êîèòî íå ñà ñúñåäíè è ðàçïîëàãàìå ïî
10!
10
= 9!
10! âúçìîæíè íà÷èíà íà
9!10!. Îáùèÿ áðîé ðàçïðåäå-
íà÷èíà æåíèòå íà òåçè ïîçèöèè. Çà ìúæåòå èìàìå
ðàçïðåäåëÿíå. Îáùèÿ áðîé ðàçïðåäåëåíèÿ áåç ñúñåäíè åäíàêâè å
ëåíèÿ áåç îãðàíè÷åíèÿ å
20!
20
= 19!.
Òîãàâà
P(A) =
n ≤ 366, A(n) å ñúáèòèåòî - ïðè ñëó÷àåí èçáîð íà n ÷î1
ðîæäåííà äàòà. Òúðñèì min{n| P(A(n)) > }. Îò P(A(n)) =
2
Çàäà÷à 6 Ð-å: Íåêà çà âñÿêî åñòåñòâåíî
âåêà, äà èìà ïîíå 2-ìà ñ åäíàêâà
2(10!)2
20! .
4
Vn
365
< 12 } =
1 − P(A(n)), òî min{n| P(A(n)) > 12 } = min{n| P(A(n)) < 12 } = min{n| V (365;n)
∏
n(n−1)
k
1
1
min{n| n−1
k=1 (1− 365 ) < 2 } = min{n| exp(− 730 ) < 2 } = min{n| n(n−1)−730 ln(2) > 0} = 23.
A, B, Ai , Bi , i = 1, 2, . . . ñà ñúîòâåòíî ñúáèòèÿòà - èãðàòà å ñïå÷åëåíà
i−òîòî õâúðëÿíå íà èãðà÷ 1, 2 ñå ïàäà ëèöå. Íåêà çà âñÿêî
k, A(k) å ñúáèòèåòî - ïúðâèÿ èãðà÷ ïå÷åëè íà (2k − 1)-âè õîä. Ñëåäîâàòåëíî
Çàäà÷à 7 Ð-å: Íåêà
îò ïúðâèÿ, âòîðèÿ èãðà÷, ïðè
åñòåñòâåíî
A(k) = A1 B1 A2 B2 · · · Ak−1 Bk−1 Ak .
Ùå ñ÷èòàìå, ÷å âåðîÿòíîñòòà çà ãåðá å
1
2 , îòêúäåòî ïîëó÷àâàìå:
P(A1 ) = P(B1 |A1 ) = P(A2 |A1 B1 ) = P(B2 |A1 B1 A2 ) = · · · = P(Bk−1 |A1 B1 A2 B2 · · · Ak−1 ) =
Ñúãëàñíî òåîðåìà 1.1 çà
1
= P(Ak |A1 B1 A2 B2 · · · Ak−1 Bk−1 ) = .
2
âåðîÿòíîñòòà íà ñúáèòèåòî A(k) íàìèðàìå
P(A(k)) = P(A1 B1 A2 B2 · · · Ak−1 Bk−1 Ak )
= P(A1 )P(B1 |A1 )P(A2 |A1 B1 ) · · · P(Ak |A1 B1 A2 B2 · · · Ak−1 Bk−1 ) =
Ïîíåæå
A(k) ∩ A(l) = ∅
k 6= l (A(k)
ïðè
P(A) = lim
N →∞
è
P(∪N
k=1 A(k))
A(l)
ïðè
= lim
N →∞
k 6= l
N
∑
1
22k−1
,
ñà ðàçëè÷íè åëåìåíòàðíè èçõîäè), òî
P(A(k)) = lim
N
∑
N →∞
k=1
k=1
1
22k−1
N −1
1 − 41N
1∑ 1
2
= lim
= lim
= .
N →∞ 2
N →∞ 2(1 − 1 )
3
4k
4
k=0
Ïîíåæå
A = B,
òî
P(B) = 1 − P(B) = 1 − P(A) =
1
3.
A è B ñà ñúîòâåòíî ñúáèòèÿòà - ïúðâèÿ å êàçàë èñòèíàòà (1), ÷åòâúðòèÿò å
P(A|B). Ñúáèòèåòî A ∩ B ñå ïðåäñòàâÿ êàòî îáåäèíåíèå íà 2 íåñúâìåñòèìè
Çàäà÷à 8 Ð-å: Íåêà
êàçàë (1). Òúðñèì
ñúáèòèÿ - âñè÷êè êàâàò èñòèíàòà (ñúáèòèå C), òî÷íî äâàìà ðàçëè÷íè îò ïúðâèÿ ëúæàò (êàçâàò
P(AB) = P(C ∪ D) = P(C) + P(D) = 314 +
êàòî îáåäèíåíèå íà 3 íåñúâìåñòèìè ñúáèòèÿ -
0) (ñúáèòèå D). Ñëåäîâàòåëíî
Ñúáèòèåòî
B
ñå ïðåäñòàâÿ
(3)
2
( 13 )2 ( 32 )2 =
13
81 .
âñè÷êè êàçâàò èñòè-
íàòà (ñúáèòèå E), âñè÷êè ëúæàò (ñúáèòèå F), òî÷íî äâàìà êàçâàò èñòèíàòà (ñúáèòèå G). Òàêà
P(B) = P(E ∪F ∪G) = P(E)+P(F )+P(G) =
Çàäà÷à 9 Ð-å: Íåêà
Sn
1
34
4
+ 324 +
(4)
2
( 31 )2 ( 23 )2 =
41
81 , îòêúäåòî
P(A|B) =
13
41 .
n−åëåìåíòíî ìíîæåñòâî. Òúðñèì
Ak ⊂ Sn , k = 1, . . . , n ñe ñúñòîè îò âñè÷êè
å ìíîæåñòâîòî íà âñè÷êè áèåêöèè íà
áðîÿ íà áèåêöèèòå áåç íåïîäâèæíà òî÷êà. Íåêà
k íåïîäâèæíî.
∑Òîãàâà áðîÿ
∑ íà áèåêöèèòå áåç íåïîäâèæíà òî÷êà
|Sn − ∪nk=1 Ak | = |Sn | − | ∪nk=1 Ak | = n! − ( i |Ai | − i<j |Ai ∩ Aj | + · · · + (−1)n−1 | ∩ni=1 Ai |) =
( )
( )
( )
( )
n! n!
n n!
n!−( n1 (n−1)!− n2 (n−2)!+ n3 (n−3)!+· · ·+(−1)n−1 nn (n−n)!) = n!− n!
1! + 2! − 3! +· · ·+(−1) n! =
∑n (−1)k
n! k=2 k! . Òúðñåíàòà âåðîÿòíîñò å
k
∑
n
∑
n! nk=2 (−1)
|Sn − ∪nk=1 Ak |
(−1)k
k!
P=
=
=
.
|Sn |
n!
k!
áèåêöèè, äúðæàùè åëåìåíòà
å:
k=2
5
P(A) = P(AΩ) = P(A(B ∪ B)) = P(AB ∪ AB) = P(AB) + P(AB),
ñëåäâà P(AB) = P(A) − P(AB) = P(A) − P(A)P(B) = P(A)(1 − P(B)) = P(A)P(B). Òîãàâà
A è B ñà íåçàâèñèìè. Îò òîçè ðåçóëòàò è ñìÿíàòà A −→ A ïîëó÷àâàìå, ÷å A è B ñúùî ñà íåçàâèñèìè. Îáîáùåíèå íà òâúðäåíèåòî ñå ïîëó÷àâà ÷ðåç èíäóêöèÿ ïî áðîÿ n íà ðàçãëåæäàíèòå
Äîêàçàòåëñòâî íà 1.4 Îò
íåçàâèñèìè ñúáèòèÿ.
a, b ∈ N ñà ñëó÷àéíî èçáðàíèòå åñòåñòâåíè ÷èñëà. Äðîáòà ab å íåñúêðàòèìà,
àêî gcd(a, b) = 1. Íåêà P å ìíîæåñòâîòî íà ïðîñòèòå ÷èñëà è çà âñåêèè l, n ∈ N, äåôèíèðàìå
ñúáèòèåòî A(n, l) äà áúäå: l íå äåëè n. Çà ïðîèçâîëíî p ∈ P äåôèíèðàìå Ap = A(a, p) ∪ A(b, p)
Çàäà÷à 11 Íåêà
∩
è
A :=
p∈P
Òúðñèì
•
P(A),
Aêo
∩
Ap ; A(n) :=
p∈P; p≤n
êàòî ùå äîêàæåì è ïðèëîæèì ñëåäíèòå ðåçóëòàòè:
a, b ∈ N
ñà ðàçëè÷íè, òî
A(a, p)
è
A(b, p)
ñà íåçàâèñèìè, êàòî ñúãëàñíî çàäà÷à 3:
P(A(a, p)) = P(A(b, p)) =
• P(Ap ) = 1 −
•
Aêî
Ap .
p−1
;
p
1
;
p2
p1 , p2 , . . . , pr ∈ P
ñà ðàçëè÷íè, òî
Ap1 , Ap2 , . . . , Apr
ñà íåçàâèñèìè (â ñúâêóïíîñò)
ñúáèòèÿ.
Ùå äîêàæåì ïîñëåäíèòå äâå òâúðäåíèÿ:
P(Ap ) = 1 − P(Ap ) = 1 − P(A(a, p) ∩ A(b, p)) = 1 − P(A(a, p))P(A(b, p)) = 1 −
1
.
p2
P(Ap1 ∩ Ap2 ) = 1 − P(Ap1 ∩ Ap2 ) = 1 − P(Ap1 ∪ Ap2 )
= 1 − P(Ap1 ) − P(Ap2 ) + P(Ap1 ∩ Ap2 )
= 1 − P(Ap1 ) − P(Ap2 ) + P(Ap1 p2 )
1
1
1
=1− 2 − 2 + 2 2
p1 p2 p1 p2
)(
)
(
1
1
1− 2
= 1− 2
p1
p2
= P(Ap1 )P(Ap2 ).
Ñëåäîâàòåëíî
Ap1 , Ap2 ñà íåçàâèñèìè ïðè p1 6= p2 ∈ P. Ïî èíäóêöèÿ
Ap1 , Ap2 , . . . , Apr . Ïðåñìÿòàìå
(
)
P(A) = P lim A(n) = lim P(A(n) )
n→∞
n→∞
∩
∏
= lim P
Ap = lim
P(Ap )
íåçàâèñèìîñò íà
n→∞
= lim
n→∞
n→∞
p∈P; p≤n
∏
p∈P, p≤n
p∈P, p≤n
) ∏(
)
(
1
6
1
1 − 2 = 2.
1− 2 =
p
p
π
p∈P
6
ñëåäâà òâúðäåíèåòî çà
∏(
Çàáåëåæêà 1.7.
p∈P
1
1− 2
p
)−1
=
∞
∑
1
π2
=
ζ(2)
=
.
n2
6
n=1
2 Ôîðìóëà çà ïúëíàòà âåðîÿòíîñò è Ôîðìóëà íà Áåéñ
2.1
Ôîðìóëà íà Áåéñ
Íåêà
E
å åêñïåðèìåíò ñ âåðîÿòíîñòíî ïðîñòðàíñòâî
Äåôèíèöèÿ 2.1.
Ñúáèòèÿòà
(Ω, A, P), n ≥ 2
å åñòåñòâåíî ÷èñëî èëè
∞.
H1 , H2 , . . . , Hn ∈ A îáðàçóâàò ïúëíà ãðóïà îò ñúáèòèÿ â A,
àêî:
• Hi ∩ Hj = ∅, ∀i 6= j ,
• ∪ni=1 Hi = Ω.
Aêî
H1 , H2 , . . . , Hn
îáðàçóâàò ïúëíà ãðóïà îò ñúáèòèÿ, òîãàâà
A = A ∩ Ω = A ∩ (∪ni=1 Hi ) = ∪ni=1 (A ∩ Hi ).
Ïðè óñëîâèåòî
P(Hi ) > 0
P(A) =
çà âñÿêî
P(∪ni=1 (A
i ≥ 1,
ïîëó÷àâàìå ôîðìóëàòà çà ïúëíàòà âåðîÿòíîñò:
∩ Hi )) =
n
∑
P(A ∩ Hi ) =
i=1
n
∑
P(A|Hi )P(Hi ).
i=1
H1 , H2 , . . . , Hn îáðàçóâàò ïúëíà ãðóïà îò ñúáèòèÿ â A, êàòî P(Hi ) > 0
çà âñÿêî i = 1, 2 . . . , n. Òîãàâà çà âñÿêî ñúáèòèå A ∈ A å â ñèëà:
Òåîðåìà 2.2.
Íåêà
P(A) =
n
∑
P(A|Hi )P (Hi ).
i=1
Àêî ñúáèòèåòî
A ∈ A : P(A) > 0, òî âåðîÿòíîñòèòå P(Hk |A), k = 1, 2, . . . , n ñå ïðåñìÿòàò ÷ðåç
P(Hk |A) =
Òåîðåìà 2.3.
â
P(Hk A)
P(A|Hk )P(Hk )
.
= ∑n
P(A)
i=1 P(A|Hi )P(Hi )
(1)
(Ôîðìóëà íà Áåéñ) Íåêà H1 , H2 , . . . , Hn îáðàçóâàò ïúëíà ãðóïà îò ñúáèòèÿ
A, êàòî P(Hi ) > 0 çà âñÿêî i = 1, 2 . . . , n. Òîãàâà çà âñÿêî ñúáèòèå A ∈ A : P(A) > 0 å â
ñèëà:
P(A|Hk )P(Hk )
.
P(Hk |A) = ∑n
i=1 P(A|Hi )P(Hi )
7
2.2
Óñëîâèÿ íà çàäà÷èòå îò óïðàæíåíèå 4
n ∈ N è A1 , . . . , An ∈ A ñà ñúáèòèÿ îò (Ω, A, P). Äà ñå äîêàæå, ÷å
∑
∑
∑
P(Ai Aj Ak ) − · · · + (−1)n−1 P(∩ni=1 Ai ).
P(∪ni=1 Ai ) =
P(Ai ) −
P(Ai Aj ) +
Çàäà÷à 0 Íåêà
i
i<j
Çàäà÷à 1 Ñåêðåòàðêà íàïèñàëà
i<j<k
n ïèñìà, ñëîæèëà ãè â ïëèêîâå è ãè çàïå÷àòàëà. Çàáðàâèëà êîå
n ðàçëè÷íè àäðåñà è èçïðàòèëà ïèñìàòà.
ïèñìî â êîé ïëèê å, íî âúïðåêè òîâà íàïèñàëà îòãîðå
Äà ñå îïðåäåëè âåðîÿòíîñòòà:
a) âñåêè äà ïîëó÷è ñâîåòî ïèñìî;
á) òî÷íî
n−1
ëèöà äà ïîëó÷àò ñâîèòå ïèñìà;
â) íèòî åäíî ëèöå äà íå ïîëó÷è ñâîåòî ïèñìî.
Çàäà÷à 2  óðíà èìà 5 áåëè, 8 çåëåíè è 7 ÷åðâåíè òîïêè. Îò óðíàòà ïîñëåäîâàòåëíî ñå âàäÿò
òîïêè. Äà ñå îïðåäåëè âåðîÿòíîñòòà áÿëà òîïêà äà áúäå èçâàäåíà ïðåäè çåëåíà, àêî:
a) ñëåä âñÿêî èçâàæäàíå òîïêàòà ñå âðúùà îáðàòíî â óðíàòà;
á) èçâàäåíèòå òîïêè íå ñå âðúùàò îáðàòíî.
Çàäà÷à 3 Âåðîÿòíîñòòà, ÷å â ðåçóëòàò íà ÷åòèðè íåçàâèñèìè îïèòà ñúáèòèåòî À ùå íàñòúïè
ïîíå âåäíúæ å ðàâíà íà
1/2.
Äà ñå îïðåäåëè âåðîÿòíîñòòà çà íàñòúïâàíå íà À ïðè åäèí îïèò,
àêî âåðîÿòíîñòòà çà âñåêè îïèò å åäíà è ñúùà.
Çàäà÷à 4 Èçâåñòíè ñà âåðîÿòíîñòèòå íà ñúáèòèÿòà
A, B, AB . Äà ñå îïðåäåëÿò P(AB) è P(B|A).
Çàäà÷à 5 Äàäåíè ñà äâå ïàðòèäè èçäåëèÿ îò 12 è 10 áðîÿ. Âúâ âñÿêà èìà ïî åäíî äåôåêòíî. Ïî
ñëó÷àåí íà÷èí ñå èçáèðà èçäåëèå îò ïúðâàòà ïàðòèäà è ñå ïðåõâúðëÿ âúâ âòîðàòà, ñëåä êîåòî
èçáèðàìå ñëó÷àéíî èçäåëèå îò âòîðàòà ïàðòèäà. Äà ñå îïðåäåëè âåðîÿòíîñòòà òî äà å äåôåêòíî.
Çàäà÷à 6 Èìàìå òðè íîðìàëíè çàðà è åäèí, íà êîéòî âúðõó âñè÷êèòå ñòðàíè èìà øåñòèöè.
Ïî ñëó÷àåí íà÷èí èçáèðàìå åäèí îò òåçè ÷åòèðè çàðà è ãî îòäåëÿìå, à ñëåä òîâà õâúðëÿìå
îñòàíàëèòå òðè. Äà ñå îïðåäåëè âåðîÿòíîñòòà äà ñå ïàäíàò:
a) òðè øåñòèöè;
á) ðàçëè÷íè öèôðè;
Çàäà÷à 7 Äàäåíè ñà
â) ïîñëåäîâàòåëíè öèôðè.
n óðíè è âúâ âñÿêà îò òÿõ èìà ïî m áåëè è k ÷åðíè òîïêè. Îò ïúðâàòà óðíà
ñå òåãëè åäíà òîïêà è ñå ïðåõâúðëÿ âúâ âòîðàòà, ñëåä òîâà îò âòîðàòà åäíà òîïêà ñå ïðåõâúðëÿ
â òðåòàòà è ò.í. Êàêâà å âåðîÿòíîñòòà îò ïîñëåäíàòà óðíà äà áúäå èçòåãëåíà áÿëà òîïêà?
Çàäà÷à 8  êóòèÿ èìà 7 òîïêè çà òåíèñ, îò êîèòî 4 ñà íîâè. Çà ïúðâàòà èãðà ïî ñëó÷àåí íà÷èí
ñå èçáèðàò 3 òîïêè, êîèòî ñëåä èãðà ñå âðúùàò îáðàòíî â êóòèÿòà. Çà âòîðàòà èãðà ñúùî ñå
èçáèðàò 3 òîïêè, êàêâà å âåðîÿòíîñòòà òå äà ñà íîâè?
Çàäà÷à 9 Ïåòíàäåñåò èçïèòíè áèëåòà ñúäúðæàò ïî äâà âúïðîñà. Ñòóäåíò ìîæå äà îòãîâîðè íà
25 âúïðîñà. Êàêâà å âåðîÿòíîñòòà òîé äà âçåìå èçïèòà, àêî çà òîâà å íóæíî òîé äà îòãîâîðè
íà äâàòà âúïðîñà â åäèí áèëåò èëè íà åäèí îò äâàòà âúïðîñà, à ñëåä òîâà è íà ïîñî÷åí âúïðîñ
îò äðóã áèëåò?
8
0
You can add this document to your study collection(s)
Sign in Available only to authorized usersYou can add this document to your saved list
Sign in Available only to authorized users(For complaints, use another form )