به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
سایت پرسش و پاسخ ریاضی
+1 امتیاز
466 بازدید
در دبیرستان توسط Elyas1 (4,475 امتیاز)
ویرایش شده توسط UnknownUser

در يک کيسه $6$ توپ قرمز و $4$ توپ آبی وجود دارد. مهديار در ابتدا با يک چشم بند، چشم‌های خود را به طور کامل می‌بندد. سپس در گام اول يکی از توپ‌ها را از کيسه به بيرون می‌اندازد. در گام دوم $5$ توپ را از کيسه خارج‌کرده و به کيسه دوم منتقل می‌کند. در گام سوم يک توپ را از کيسه دوم به بيرون می‌اندازد. در گام چهارم از کيسه دوم $2$ توپ خارج‌کرده و به کيسه سوم منتقل می‌کند. سپس يک توپ را از کيسه سوم خارج می‌کند. احتمال اينکه توپ خارج‌شده قرمز باشد، چند است؟

مرجع: المپیاد ریاضی دورهٔ دوم متوسطه_مرحلهٔ اول_ سال 1399

2 پاسخ

+1 امتیاز
توسط amir7788 (2,934 امتیاز)

از آنجا که رنگ توپهای خارج شده برایمان معلوم نیست بنابرین در احتمال هیچ تاثیری ندارد پس با همان حالت اولیه احتمالش برابر است یعنی احتمال قرمز بودن $$ \frac{6}{10}=0.6$$

توسط amir7788 (2,934 امتیاز)
+1
مثلا در همان کیسه دو دست مون  در درون کیسه قرار می دهیم با هر دست یک توپ بر داریم  ابتدا دست راست و دوم دست چپ بیرون می آوریم حالا شما بگویید احتمال سفید بودن توپ دست راست بیشتر است که اول بیرون آوردیم یا دست چپ. واضح است که فرقی ندارد. درسته؟
توسط Elyas1 (4,475 امتیاز)
+1
آیا می توان با قوانین احتمال نشان داد که تغییری ایجاد نمی شود؟ منظورم اینکه به زبان ریاضی بگیم. چون  من با زبان ریاضی بیشتر می فهمم.
توسط Elyas1 (4,475 امتیاز)
@amir7788 به نظرم تمام کار های مهدیار معادل این است که $5$ توپ بدون دانستن رنگ آنها از کیسه بندازد بیرون و حالا  این را می خواهد بداند که احتمال قرمز بودن توپی که اکنون می خواهد در بیاورد چه قدر است. اگر مسئله این بود که یک توپ بدون دانستن رنگ آن در می آورد و سپس احتمال قرمز رنگ بودن توپ دوم را می خواهد، آنگاه می توانستیم از قانون احتمال کل استفاده کنیم و نشان بدهیم که احتمال تغییری نمی کند. برای دو توپ هم همینطور می توان از قانون احتمال کل استفاده کرد و نشان داد که تغییری در احتمال رخ نمی دهد یعنی همان احتمال اولیه می باشد.
ولی برای $5$ توپ استفاده از قانون احتمال کل کار جالبی نیست و کار طولانی خواهد شد. به نظرتان می توان از استقرا کمک گرفت و نشان داد که احتمال تغییری نمی کند؟
توسط amir7788 (2,934 امتیاز)
Elyes1@  وقتی در حالت کلی که یک توپ بدون دیدن کنار بگذارید و توپ دوم انتخاب کنیداحتمال توپ دوم قرمز باشد برابر است با احتمال اینکه توپ اول قرمز باشد این موضوع ثابت شود آنگاه به استقرا قابل تعمیم است
توسط Elyas1 (4,475 امتیاز)
+1
@amir7788 اگر امکانش هست لطفاً اثبات این را به پاسختان بیفزایید.
0 امتیاز
توسط Elyas1 (4,475 امتیاز)

به نام خدا.

در شکل زیر $S$ نشان دهنده فضای نمونه است و $x_k$ که اگر $k$ زوج باشد به معنای احتمال خارج شدن توپ قرمز و اگر فرد باشد به معنای خارج کردن توپ آبی است. $p_i$ به معنای احتمال خارج کردن توپ قرمز از فضای نمونه $S_i$ است. می توان نشان داد که اگر یک مهره بدون دانستن رنگ آن خارج کنیم، احتمال اینکه مهره دوم قرمز باشد برابر است با احتمال قرمز بودن‌ مهره اول. توضیحات تصویر

حال فرض می‌کنیم که برای خارج کردن $4$ توپ نیز احتمال تغییر نمی کند. نشان می دهیم که برای $5$ توپ نیز تغییری ایجاد نخواهد شد.

پس از اینکه چهارمین مهره را خارج کنیم، ما $16$ تا فضای نمونه‌ داریم. که آنها را

$S_{15} ,\space S_{16},...,S_{30}$

می نامیم. حال مهره پنجم را خارج می کنیم. $32$ فضای نمونه داریم. که می نامیم:

$S_{31}, \space S_{32},...,S_{62}$

می دانیم که طبق فرض استقرا با خارج کردن چهار مهره احتمال قرمز بودن مهره پنجم برابر است با احتمال قرمز بودن مهره اول . کافیست در قانون احتمال کل که برای $4$ توپ نوشتیم، قرار دهیم:

$p_{15}=x_{31}×p_{31}+x_{32}×p_{32}$

$p_{16}=x_{33}p_{33}+x_{34}p_{34}$

.

.

.

$p_{30}=x_{61}S_{61}+x_{62}S_{62}$

یعنی برای هر $p_j$ که $15 \leq j \leq 30$

عبارت مساوی آن را قرار دهیم. پس به این نتیجه خواهیم رسید که برای خارج کردن $5$ توپ نیز احتمال تغییری نخواهد کرد.


حمایت مالی

کانال تلگرام محفل ریاضی
امروز : تاریخ شمسی اینجا نمایش داده می‌شود
...