Зависимые и независимые события

Курс „Элементы теории вероятностей и математической статистики”

В урне 12 белых и 3 синих шара. Из урны поочередно извлекаются наудачу два шара. Пусть событие В означает, что в первый раз вынут белый шар, а событие А что во второй раз вынут белый шар. Предположим также, что вынутый первый раз шар возвращают в урну и только после этого вынимают второй шар. В этом случае P\left(B\right)=\frac{12}{15}=0,8 и P\left(A\right)=\frac{12}{15}=0,8. Вероятность события А не зависит от того, произошло или нет перед этим событие В. В таком случае говорят, что события А и В независимы.

События A и B называются независимыми[понятие: Независимые события (sõltumatud sündmused) – события называются независимыми, если вероятность появления одного события не зависит от того, произошло другое событие или нет.], если вероятность появления одного события не зависит от того, произошло ли другое событие или нет.

Изменим теперь условия описанного выше испытания, предположив, что вынутый в первый раз шар не возвращают в урну. Если на первом шаге испытания произошло событие В, то в урне останется 11 белых шаров, а всего в урне будет 14 шаров. Поэтому в этом случае вероятность события А будет равна \frac{11}{14}. Если же на первом шаге событие В не происходит (то есть происходит событие \overline{B}), то вероятностью события А будет \frac{12}{14}. Как мы видим, вероятности оказываются различными.

Поскольку вероятность события А зависит от того, произошло или нет событие В, то говорят, что событие А зависит от события В.

События A и B называются зависимыми[понятие: Зависимые события (sõltuvad sündmused) – события называются зависимыми, если появление или непоявление одного из этих событий влияет на значение вероятности другого события. Например, событие 𝐴 заключается в появлении белого шара при извлечении шара из урны, а событие 𝐵 – в появлении белого шара при вторичном изъятии шара из урны при условии, что первый шар не возвращается в урну.], если появление или непоявление одного из этих событий влияет на значение вероятности другого события.

Выясним, как вычисляется вероятность произведения событий А и В в случае, когда эти события независимы. Пусть для события А имеется k благоприятствующих возможностей и общее число возможностей равно n, а для события B есть m благоприятствующих возможностей при общем числе r всех возможностей. Так как событие АВ означает, что произошло как событие А, так и событие В, то по известному нам из комбинаторики правилу умножения для события АВ имеется k · m благоприятствующих возможностей, а всего возможностей будет n · r. Получим

P\left(AB\right)=\frac{k\cdot m}{n\cdot r}=\frac{k}{n}\cdot\frac{m}{r}=P\left(A\right)\cdot P\left(B\right).

Таким образом, в случае независимых событий

P(AB) = P(A) · P(B).

Пример 1.

Игральную кость бросают два раза. Пусть событие А состоит в выпадении четного числа очков при первом бросании, а событие В в выпадении 5 очков при втором бросании. Так как события А и В независимы, то

P\left(AB\right)=P\left(A\right)\cdot P\left(B\right)=\frac{3}{6}\cdot\frac{1}{6}=\frac{1}{12}\approx0,083.

Пример 2.

Два начинающих стрелка одновременно стреляют по одной и той же мишени. У одного из них вероятность попадания в десятку (10 очков) равна 0,2, а у другого – 0,1. Какова вероятность того, что оба стрелка выбьют 10 очков?

Так как соответствующие события независимы, то искомая вероятность

P(оба поразят 10 очков) = 0,2 · 0,1 = 0,02.

Этот результат можно истолковать и так, что 1) из 100 двойных выстрелов 10 очков будет выбито в среднем 0,02 · 100 = 2 раза или же 2) в двойных выстрелах попадание в десятку составляет лишь 2%.

Упражнения

Ответ: события A и B являются .

Ответ: события A и B являются .

Ответ: вероятность того, что в первом испытании был вынут черный шар, а во втором – белый, равна .

Ответ: вероятность того, что все ответы будут правильными, равна .

Ответ: вероятность того, что он ответит на все вопросы правильно, равна.

  • Будет ли эта вероятность большей, если вопросов будет больше, или же если их будет меньше?

Ответ: вероятность правильно ответить на все вопросы будет большей, если вопросов будет .

  • Какова вероятность того, что ни на один вопрос не будет дан правильный ответ?

Ответ: вероятность того, что ни на один вопрос не будет дан правильный ответ, равна .

Ответ: более вероятным будет то, что дети , вероятность этого равна  .

Ответ: вероятность этого равна .

Ответ: вероятность этого равна . На 100 000 семей приходится в среднем  таких семей.

Ответ: вероятность этого составляет .

  1. они оба поразят мишень?

    Ответ: P(A) = 
  2. хотя бы один из них поразит мишень?

    Ответ: P(B) = 
  3. оба стрелка промахнутся?

    Ответ: P(C) =