Geomeetriline tõenäosus

  • Tõenäosuslik piirkond kui geomeetriline kujund
  • Sirglõik kui tõenäosuslik piirkond fikseeritud aja jaoks
  • Rõngas kui tõenäosuslik piirkond
  • Ring ja hulknurk kui tõenäosuslikud piirkonnad

Tabab – ei taba

 Märklaua mingi piirkonna tabamine sõltub paljude tegurite koosmõjust, näiteks tuulest, eseme omadustest, sooritaja treenitusest. Seepärast on märklaua mingi konkreetse piirkonna tabamine juhuslik sündmus. 

Iga mängija püüab tabada märki võimalikult täpselt. Ometigi juhtub vahel muud, kui on taotletud. 

Lõigud ja pinnad

Elementaarsündmuseks on märklaua mingi punkti tabamine. Neid punkte on aga lõpmata palju. Seepärast pole võimalik elementaarsündmusi loendades määrata märklaua mingi osapiirkonna tabamise tõenäosust. 

Oletame, et juhusliku katse elementaarsündmuseks on mingi geomeetrilise kujundi punkti tabamine. Samuti oletame, et iga punkti tabamise võimalused on ühesugused. Siis juhusliku katsega määratud sündmuse A nn geomeetriline tõenäosus on

PA = sündmuse A  toimumise soodsa piirkonna mõõt kogupiirkonna mõõt

Nn märklauaks ehk piirkonna mõõduks võib olla näiteks kujundi pindala, keha ruumala, lõigu pikkus või ka nurga  suurus.

Näide

Aja kujutamine sirglõiguna

Lõpp-peatusesse saabub iga 14 minuti tagant buss, mis seisab seal lahtiste ustega 6 minutit ning läheb siis uuesti liinile. Toomas, kes ei tea sõiduplaani, tuleb peatusesse. Missugune on tõenäosus, et ta saab kohe bussi astuda?

Lahendus

Kasutame võimalust kanda ajavahemikud üle ajatelje lõikudeks.

Bussi saabumine peatusesse vastab teatud punktile teljel. Need punktid jaotavad telje 14 minuti pikkusteks lõikudeks.

Bussi peatuses seismise ajale vastav ajalõik on pikkusega 6 minutit.

PA=614 0,427  

Vastus

Tõenäosus on 0,43. Toomas pigem ei saa kohe bussi astuda.

Suundade esitamine nurga kaudu

Leia tõenäosus, et aiatoolist 2 m kauguselt liikuma hakkav robotniiduk tabab aiatooli, kui aiatooli laius on 90 cm.

Robotniiduk liigub otse. Ei ole teada, millises suunas niiduk liikuma hakkab, seega kogupiirkonna mõõt on 360°.

Soodsa piirkonna mõõt on nurk 2α, sest α arvutame täisnurkses kolmnurgast.

tanα = 0,452 , α ≈ 12,68°

PA=2·12,68360 = 0,07 

Vastus

Tõenäosusega 0,07 tabab niiduk tooli, see on väike tõenäosus.

Pindalade võrdlemine

Langevarjuri maandumine loetakse kategooria vääriliseks, kui ta on järjekindlalt võimeline maanduma 50 m raadiusega ringi. Langevarjur maandub kindlasti 100 m raadiusega ringi. Leia tõenäosus, et maandumine on kategooria vääriline.

  • Kogupiirkond
    S1 = 100· π
  • Oodatud piirkond S= 50· π

PA=5021002=250010 000 = 0,25 

Vastus

Iga neljas hüpe võiks olla selle tõenäosuse põhjal kategooria vääriline.

  • Latv kukub teele siis, kui langenud puu on tabanud lõiku  joonisel.
  • Otsitav tõenäosus on ...
  • sektori nurga α ja täispöörde ehk 360° suhe.
  • ringi raadiuse ja lõigu AC suhe.
  • ringi pindala ja sektori α pindala suhe.
  • puu kauguse teest ja ringi raadiuse suhe.

cosα2= , α ≈ °

Vastus

Otsitav tõenäosus P (A) ≈ 

Liivakast

  • 0,3
  • 0,333
  • 0,4
  • 0,444
  • 0,5
  • 0,556
  • 0,6
  • 0,667
  1. Ese jätab pinnale täkke.

P (S) =  

  1. Tabatakse märki.

P ( S¯ ) ≈  

  1. Töö sooritamise aeg.

P (S) ≈ 

  • 0,3
  • 0,333
  • 0,4
  • 0,444
  • 0,5
  • 0,556
  • 0,6
  • 0,667
  1. Rõngas lõigatakse lahti.

P ( S¯ ) ≈  

  1. Tabab lõiku.

P ( S¯ ) =  

  1. Asetab tassi ruudule.

P (S) ≈ 

Põhiteadmised

AD = 30 min, CD = 5 min
  • Lõik AD tähistab 
  • Lõik AB tähistab 

Missuguse tõenäosusega ...

  1. saab Vahur kohe bussi istuda? 
  2. peab ta bussi pääsemist ootama üle 10 minuti? 
  3. peab ta bussi pääsemist ootama kuni 10 minutit? 

Ühe osa tabamise tõenäosus peab olema  .

Vastus

x

y

Kuidas tabada rõngast

Uuri ja kontrolli, kui suur on tõenäosus tabada ringi ääres rõngast. Vali R, vali r, jälgi rõnga pindala arvutamist, seejärel leia P (rõngas).

Näiteks

  • Kui R = 7,5 ja r = 3,8, siis P (rõngas) ≈ 0,743.
  • Kui R = 10,8 ja r = 1,2, siis P (rõngas) ≈ 0,988

Kas väide „Kui Rr = 2, siis P (rõngas) < 0,5“ kehtib?

Vibu märklaud koosneb valgest ruudu­kujulisest alusest küljega 60 cm ning selle keskel kontsentrilistest ringidest järgmiste raadiustega:

  • kollane 6 cm,
  • punane 12 cm,
  • sinine 18 cm ja
  • must 24 cm.

Laskja tabab kindlalt märklauda.

Leia tõenäosus, et mitte väga osav vibulaskja tabab juhuslikult ...

  1. kollast ala 
  2. valget ala  
  3. punast rõngast 

Hea osata

  • Kogupiirkond  mm,
  • Soodne osapiirkond  mm.
  • P (A) = 
Mündi raadius
Vaata, kui kaugele saab jääda mündi keskkoht, et serv ei ulatuks üle ääre.

Valge ala tabamise tõenäosused märklaudadel.

  • 83-4π4π
  • 83-4π83
  • 4π-8383
  • 4π83
  • 4π-634π
  • 63-4π63
  • 63-4π4π
  • 634π
  • Tõenäosus tabada märklaua A valget osa on 
  • Tõenäosus tabada märklaua B valget osa on 

Vastus

Suurem tõenäosus on pääseda märklauaga