Методы подсчета вероятности выпадения двух орлов и одной решки
Подбрасывание монет – классический пример в теории вероятностей, позволяющий понять фундаментальные принципы расчетов вероятностных событий.
Рассмотрим три различных метода определения вероятности выпадения комбинации два орла и одна решка при трехкратном подбрасывании монеты.
1. Метод перебора возможных исходов
Этот подход основан на непосредственном перечислении всех возможных исходов эксперимента:
- Орел - Орел - Орел (ООО)
- Орел - Орел - Решка (ООР)
- Орел - Решка - Орел (ОРО)
- Орел - Решка - Решка (ОРР)
- Решка - Орел - Орел (РОО)
- Решка - Орел - Решка (РОР)
- Решка - Решка - Орел (РРО)
- Решка - Решка - Решка (РРР)
Как видно, существует 3 благоприятных исхода из 8 возможных: ООР, ОРО и РОО. Следовательно, вероятность равна 3/8 или 37,5%.
2. Использование биномиального распределения
Для расчета можно применить формулу биномиального распределения:
P(k) = C(n,k) × pk × (1-p)n-k
Где:
- n = 3 (количество испытаний)
- k = 2 (количество успехов - выпадений орла)
- p = 0.5 (вероятность выпадения орла в одном испытании)
- C(3,2) = 3 (число сочетаний)
Подставляя значения, получаем: P(2) = 3 × (0.5)2 × (0.5)1 = 3 × 0.25 × 0.5 = 0.375 или 37.5%.
3. Дерево вероятностей
Графический метод, наглядно демонстрирующий все возможные пути развития событий:
- Первое подбрасывание: О (0.5) или Р (0.5)
- Второе подбрасывание для каждого варианта: О (0.5) или Р (0.5)
- Третье подбрасывание: аналогично
Суммируя вероятности по всем ветвям, приводящим к комбинации два орла и одна решка, мы получим:
- ООР: 0.5 × 0.5 × 0.5 = 0.125
- ОРО: 0.5 × 0.5 × 0.5 = 0.125
- РОО: 0.5 × 0.5 × 0.5 = 0.125
Итого: 0.125 × 3 = 0.375 или 37.5%.
Интересные факты
- Вероятность меняется, если монета несимметрична. Например, для смещенной монеты с 60% вероятностью орла результат изменится.
- При увеличении количества подбрасываний график распределения вероятностей принимает форму нормального распределения.
- Методы подсчета универсальны и могут применяться к другим задачам с двумя исходами (успех/неудача).