Math Problem Statement

Задача 1. В партии из 100 изделий имеется пять бракованных. Технический контроль выбирает из партии наудачу четыре изделия. Найти вероятность того, что в выборку попадут 1) два бракованных изделий и два хороших; 2) хотя бы одно бракованное изделие.

Solution

Для решения задачи воспользуемся формулами комбинаторики и вероятностей.

Дано:

  • Всего изделий: N=100N = 100
  • Бракованных: M=5M = 5
  • Хороших: NM=95N - M = 95
  • Размер выборки: n=4n = 4

1. Вероятность, что в выборке окажутся 2 бракованных и 2 хороших.

Обозначим вероятность как P(A)P(A). Используем формулу гипергеометрического распределения:

P(A)=(Mk)(NMnk)(Nn)P(A) = \frac{\binom{M}{k} \cdot \binom{N - M}{n - k}}{\binom{N}{n}}

Где:

  • (Mk)\binom{M}{k} — число способов выбрать kk бракованных из MM,
  • (NMnk)\binom{N - M}{n - k} — число способов выбрать nkn - k хороших из NMN - M,
  • (Nn)\binom{N}{n} — общее число способов выбрать nn изделий из NN.

Подставим значения:

  • k=2k = 2 (два бракованных),
  • nk=2n - k = 2 (два хороших).

P(A)=(52)(952)(1004)P(A) = \frac{\binom{5}{2} \cdot \binom{95}{2}}{\binom{100}{4}}

Посчитаем:

  • (52)=5!2!(52)!=5421=10\binom{5}{2} = \frac{5!}{2!(5-2)!} = \frac{5 \cdot 4}{2 \cdot 1} = 10,
  • (952)=95942=4465\binom{95}{2} = \frac{95 \cdot 94}{2} = 4465,
  • (1004)=1009998974321=3921225\binom{100}{4} = \frac{100 \cdot 99 \cdot 98 \cdot 97}{4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1} = 3921225.

Подставим: P(A)=1044653921225=4465039212250.0114P(A) = \frac{10 \cdot 4465}{3921225} = \frac{44650}{3921225} \approx 0.0114

Ответ: вероятность P(A)0.0114P(A) \approx 0.0114 или 1.14%.


2. Вероятность, что в выборке окажется хотя бы одно бракованное изделие.

Обозначим вероятность как P(B)P(B). Для её вычисления используем дополняющее событие: P(B)=1P(Bc)P(B) = 1 - P(B^c) Где P(Bc)P(B^c) — вероятность, что все выбранные изделия хорошие.

Все хорошие: P(Bc)=(954)(1004)P(B^c) = \frac{\binom{95}{4}}{\binom{100}{4}}

Посчитаем:

  • (954)=959493924321=3410475\binom{95}{4} = \frac{95 \cdot 94 \cdot 93 \cdot 92}{4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1} = 3410475,
  • (1004)=3921225\binom{100}{4} = 3921225 (уже рассчитано выше).

Подставим: P(Bc)=341047539212250.8695P(B^c) = \frac{3410475}{3921225} \approx 0.8695

Теперь: P(B)=10.8695=0.1305P(B) = 1 - 0.8695 = 0.1305

Ответ: вероятность P(B)0.1305P(B) \approx 0.1305 или 13.05%.


Итоги:

  1. Вероятность, что в выборке окажутся 2 бракованных и 2 хороших: 1.14%\approx 1.14\%.
  2. Вероятность, что хотя бы одно изделие бракованное: 13.05%\approx 13.05\%.

Хотите разобрать шаги или задать дополнительные вопросы? Вот 5 связанных задач:

  1. Какова вероятность выбрать только одно бракованное изделие?
  2. Как изменится вероятность, если бракованных изделий станет 10?
  3. Найти вероятность выбрать все 4 бракованных изделия.
  4. Какова вероятность, что ни одно изделие не будет бракованным?
  5. Рассчитать вероятность выбрать хотя бы два бракованных изделия.

Совет: Использование комбинаторики для вероятностей полезно при решении задач с конечным числом объектов.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Combinatorics
Probability Theory
Hypergeometric Distribution

Formulas

P(A) = (C(M, k) * C(N-M, n-k)) / C(N, n)
P(B) = 1 - P(B^c)

Theorems

Hypergeometric Distribution Theorem
Complement Rule

Suitable Grade Level

Grades 10-12