Math Problem Statement

یک تاس که در آن احتمال ظاهر شدن عدد 2 سه برابر ظاهر شدن سایر اعداد است ۱۰ مرتبه ریخته می شود و با استفاده از تابع توزیع دو جمله ای احتمال موارد زیر را حساب کنید؛

a . سه مرتبه عدد ۱ ظاهر شود.

b . سه مرتبه عدد 2 ظاهر شود.

Solution

برای پاسخ به این سوال، ابتدا باید احتمال ظاهر شدن هر یک از اعداد روی تاس را مشخص کنیم.

مرحله 1: احتمال وقوع هر حالت

فرض کنیم احتمال ظاهر شدن عدد 22 برابر 3p3p است و احتمال ظاهر شدن سایر اعداد برابر pp. چون تاس شش وجه دارد، جمع احتمالات باید برابر 11 باشد:

3p+5p=1    8p=1    p=18.3p + 5p = 1 \implies 8p = 1 \implies p = \frac{1}{8}.

بنابراین:

  • احتمال ظاهر شدن عدد 22: P(2)=3p=38P(2) = 3p = \frac{3}{8},
  • احتمال ظاهر شدن سایر اعداد (مثلاً عدد 11): P(1)=p=18P(1) = p = \frac{1}{8}.

تابع توزیع دوجمله‌ای

توزیع دوجمله‌ای به صورت زیر تعریف می‌شود: P(X=k)=(nk)pk(1p)nk,P(X = k) = \binom{n}{k} \cdot p^k \cdot (1-p)^{n-k}, که در آن:

  • nn تعداد دفعات تکرار آزمایش است (اینجا n=10n = 10),
  • kk تعداد موفقیت‌ها است (ظاهر شدن عدد مشخص),
  • pp احتمال موفقیت در هر آزمایش.

بخش (a): سه مرتبه عدد 11 ظاهر شود.

برای این بخش:

  • n=10n = 10,
  • k=3k = 3,
  • p=18p = \frac{1}{8}.

احتمال ظاهر نشدن عدد 11 (یعنی شکست) برابر است با: 1p=118=78.1 - p = 1 - \frac{1}{8} = \frac{7}{8}.

احتمال سه مرتبه ظاهر شدن عدد 11 برابر است با: P(X=3)=(103)(18)3(78)7.P(X = 3) = \binom{10}{3} \cdot \left(\frac{1}{8}\right)^3 \cdot \left(\frac{7}{8}\right)^7.

حساب کنیم: (103)=10!3!(103)!=1098321=120.\binom{10}{3} = \frac{10!}{3! \cdot (10-3)!} = \frac{10 \cdot 9 \cdot 8}{3 \cdot 2 \cdot 1} = 120.

بنابراین: P(X=3)=120(18)3(78)7.P(X = 3) = 120 \cdot \left(\frac{1}{8}\right)^3 \cdot \left(\frac{7}{8}\right)^7.


بخش (b): سه مرتبه عدد 22 ظاهر شود.

برای این بخش:

  • n=10n = 10,
  • k=3k = 3,
  • p=38p = \frac{3}{8}.

احتمال ظاهر نشدن عدد 22 برابر است با: 1p=138=58.1 - p = 1 - \frac{3}{8} = \frac{5}{8}.

احتمال سه مرتبه ظاهر شدن عدد 22 برابر است با: P(X=3)=(103)(38)3(58)7.P(X = 3) = \binom{10}{3} \cdot \left(\frac{3}{8}\right)^3 \cdot \left(\frac{5}{8}\right)^7.


محاسبات نهایی

برای محاسبه دقیق‌تر مقادیر عددی، می‌توان از ماشین حساب یا نرم‌افزار استفاده کرد. آیا نیاز به محاسبه عددی دارید؟


سوالات مرتبط:

  1. آیا می‌توانید روش حل مسئله را توضیح دهید؟
  2. آیا می‌خواهید به جای عدد 33، تعداد دیگری بررسی شود؟
  3. چگونه می‌توان توزیع احتمال کل را برای هر kk محاسبه کرد؟
  4. آیا می‌خواهید نمودار توزیع دوجمله‌ای برای این مسئله رسم شود؟
  5. چگونه می‌توانیم از نرم‌افزارهایی مثل اکسل یا پایتون برای محاسبه دقیق استفاده کنیم؟

نکته:

برای مسائل مربوط به توزیع‌های احتمال، بهتر است از نرم‌افزارهای آماری برای انجام محاسبات پیچیده استفاده کنید تا از دقت بالا برخوردار شوید.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Probability
Binomial Distribution
Combinatorics

Formulas

P(X = k) = (n choose k) * p^k * (1-p)^(n-k)
n choose k = n! / (k! * (n-k)!)

Theorems

Binomial Theorem
Probability Axioms

Suitable Grade Level

Grades 10-12