Mathématiques🎓 objectif bac

الإحصاء والاحتمالات الإحتمالات المتساوية على مجموعة منتهية

قانون الاحتمال المتعلق بتجربة عشوائية لها عدد منته من الإمكانيات

🔊 La maîtresse lit pour toi
كيس فيه خمس كرات متماثلة، ثلاث بيضاء و اثنتان سوداوان. نسحب منه كرتين و نعدّ البيضاوين. النتيجة إمّا 0 أو 1 أو 2، ثلاث نتائج لا غير. فهل لهذه النتائج الثلاث نفس الحظّ؟

الجواب لا: و الأخطر أنّ الحظوظ نفسها تتغيّر إذا غيّرنا طريقة السحب. نفس الكيس، نفس الكرات، و ثلاث طرائق سحب لا تعطي كلّها القانون نفسه. هذا ما يبنيه الدرس.

🎓في نهاية هذا الدرس ستكون قادرا على:
  • تعيين مجموعة النتائج الممكنة لتجربة عشوائية
  • حساب عدد المخارج الكلّي حسب نمط السحب
  • تعريف قانون احتمال و التحقّق من أنّ مجموع احتمالاته يساوي 1
🔑يفترض هذا الدرس أنّك تتقن:
  • عدّ الإمكانيات في وضعية بسيطة
  • جمع الكسور و اختزالها

1. تعريف قانون الاحتمال

لتكن تجربة عشوائية لها عدد منته من النتائج x₁ ، x₂ ، … ، xₙ. إذا كرّرناها عددا كبيرا من المرّات آلت تواتراتها إلى أعداد ثابتة p₁ ، p₂ ، … ، pₙ نسمّيها احتمالات. تعيين هذه الاحتمالات كلّها هو قانون احتمال التجربة.

شرط كلّ احتمال
0 ≤ pi ≤ 1
شرط المجموع
p1 + p2 + ... + pn=1
قانون احتمال يُقدَّم دائما في جدول من سطرين: سطر النتائج xᵢ و سطر احتمالاتها pᵢ. و لا يكون تامّا إلاّ إذا كان مجموع السطر الثاني يساوي 1 بالضبط.

2. عدد المخارج يتبع نمط السحب

قبل أيّ احتمال، يجب عدّ كلّ المخارج الممكنة. و العدّ يتغيّر بثلاثة أسئلة: هل الترتيب مهمّ؟ هل التكرار مسموح؟ و هل نعيد ما سحبناه؟ نطبّق ذلك على كيسنا: خمس كرات، ثلاث بيضاء ⁦(B)⁩ و سوداوان ⁦(N)⁩، و X عدد الكرات البيضاء المسحوبة.

مثال 1: السحب المتزامن، أي الكرتان في آن واحد

🎯المطلوب: عيّن قانون احتمال المتغيّر X في حالة السحب المتزامن.

🔹الخطوة 1: عدد المخارج

هنا لا يهمّ الترتيب و لا يمكن سحب نفس الكرة مرّتين: نختار زوجا من بين خمس كرات. لاختيار الأولى خمس إمكانيات، و للثانية أربع، لكنّ كلّ زوج يُعدّ مرّتين.

5 × 42 = 10
🔹الخطوة 2

للحصول على 0 بيضاء يجب أخذ السوداوين معا، و ليس لدينا إلاّ سوداوان: طريقة واحدة.

p(X = 0) = 110
🔹الخطوة 3

للحصول على بيضاء واحدة نختار بيضاء من ثلاث و سوداء من اثنتين.

p(X = 1)=3 × 210=610
🔹الخطوة 4

للحصول على بيضاوين نختار زوجا من بين البيضاوات الثلاث: عدد الأزواج الممكنة هو ثلاثة، من بين عشرة أزواج ممكنة في المجموع.

p(X = 2) = 310
✅النّتيجة

نتحقّق من المجموع قبل أن نغلق القانون.

110 + 610 + 310=1010=1
قانون الاحتمال في جدول من سطرين: النتائج فوق، و احتمالاتها تحتها، و مجموع السطر الثاني يساوي واحدا بالضبط.
« في آن واحد » هي العبارة التي تلغي الترتيب. متى قرأتها في نصّ تمرين، فاعلم أنّك تعدّ أزواجا لا ثنائيات مرتّبة.
مثال 2: السحب على التوالي دون إرجاع

🎯المطلوب: عيّن قانون احتمال المتغيّر X في حالة السحب على التوالي دون إرجاع.

🔹الخطوة 1: عدد المخارج

هنا الترتيب مهمّ، و الكرة المسحوبة لا تعود: خمس إمكانيات للأولى، و أربع للثانية.

5 × 4 = 20
🔹الخطوة 2

احتمال سوداء أولى هو ⁦2/5⁩، و بعد خروجها تبقى أربع كرات فيها سوداء واحدة.

p(X = 0)=(25) × (14)=220
🔹الخطوة 3

لبيضاء واحدة حالتان: سوداء ثمّ بيضاء، أو بيضاء ثمّ سوداء. نجمعهما.

p(X = 1)=(25) × (34) + (35) × (24)=620 + 620=1220
🔹الخطوة 4

احتمال بيضاء أولى هو ⁦3/5⁩، و بعدها تبقى أربع كرات فيها بيضاوان.

p(X = 2)=(35) × (24)=620
✅النّتيجة
220 + 1220 + 620=2020=1
لاحظ أنّ المقام تغيّر من 10 إلى 20، و مع ذلك بقيت الاحتمالات هي هي بعد الاختزال: ⁦2/20 = 1/10⁩ و ⁦12/20 = 6/10⁩ و ⁦6/20 = 3/10⁩. السحب المتزامن و السحب المتتالي دون إرجاع يعطيان القانون نفسه.
مثال 3: السحب على التوالي مع الإرجاع

🎯المطلوب: عيّن قانون احتمال المتغيّر X في حالة السحب على التوالي مع الإرجاع.

🔹الخطوة 1: عدد المخارج

الكرة تعود إلى الكيس، فأمامنا خمس إمكانيات في كلّ سحبة.

5 × 5 = 25
🔹الخطوة 2

احتمال السوداء هو ⁦2/5⁩ في السحبتين، لأنّ الكيس لم يتغيّر.

p(X = 0)=(25) × (25)=425
🔹الخطوة 3

حالتان كما سبق، لكن بنفس النسب في السحبتين.

p(X = 1)=(25) × (35) + (35) × (25)=625 + 625=1225
🔹الخطوة 4

احتمال البيضاء هو ⁦3/5⁩ في السحبتين.

p(X = 2)=(35) × (35)=925
✅النّتيجة
425 + 1225 + 925=2525=1
مع الإرجاع، الكيس ينسى ما سحبناه: كلّ سحبة تبدأ من الصفر. بدون إرجاع، الكيس يتذكّر، و المقام ينقص. هذا هو الفرق كلّه.
لا تخلط بين النتيجة و الحادثة. النتيجة هي ما يخرج فعلا (كرة بيضاء و أخرى سوداء)، و الحادثة هي وصف قد تحقّقه عدّة نتائج (« بيضاء واحدة » تحقّقها حالتان مرتّبتان). احتمال الحادثة هو مجموع احتمالات النتائج التي تحقّقها.
أوّل سطر تكتبه في أيّ تمرين احتمالات هو عدد المخارج الكلّي، مع الجملة التي تبرّره. الأستاذ المصحّح يبحث عنه أوّلا، و خطأ فيه يُسقط كلّ ما بعده مهما كان صحيحا في ذاته.
الخلاصة: قانون الاحتمال هو جدول النتائج مع احتمالاتها، و مجموعه يساوي 1 دائما. و قبل حسابه يُعدّ عدد المخارج، و هو يتبع نمط السحب: في آن واحد، أو على التوالي دون إرجاع، أو على التوالي مع الإرجاع.

Page 1/5

© Madrassati — leçon rédigée par Madrassati · madrassati.net