В запасе ремонтной мастерской 10 поршневых колец три из них восстановленные. Определите...

0 голосов
124 просмотров

В запасе ремонтной мастерской 10 поршневых колец три из них восстановленные. Определите вероятность того, что среди взятых наугад четырёх колец два окажутся восстановленными ?


Математика (53 баллов) | 124 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Разложим все кольца на столе в ряд. Пусть первые 7 – новые, а последние 3 – восстановленные.

Рассмотрим неупорядоченные выборки. Т.е., например, если мы берём набор колец (по порядку на столе) 1358 и, скажем: 8315 – то такие выборки при анализе мы различать не будем. Ну и правда – это ведь один и тот же набор. Переставить четыре разных элемента можно 24 способами, т.е. 1358 , 1385 , 1538 , 1583 , 1835 и т.п. Вообще, если задуматься (или прочитать в учебнике :–), то легко понять, что число таких перестановок, это 4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1 = 24 , что иначе называется 4 ! = 24 .

Аналогично можно показать, что число перестановок для трёх элементов – это 3 ! = 6 . В самом деле, ведь, например, комбинацию 138 можно переставить 6-ью способами 138 , 183 , 318 , 381 , 813 и 831 . Аналогично число перестановок для двух элементов составляет 2 ! = 2 ,, в самом деле, ведь, например, комбинацию 18 можно переставить только 2-мя способами 18 и 81 .


Теперь подумаем, сколькими способами можно вообще выбрать из 10 колец какие-то 4 ? Первое можно выбрать, как одно из 10-ти, второе – как одно из оставшихся 9-ти, третье, как одно из оставшихся 8-ми, и четвёртое, как одно оставшееся из 7, всего: 10 \cdot 9 \cdot 8 \cdot 7 вариантов. При этом как мы говорили выше, выборки 1358 , 1385 , 1538 , 1583 , 1835 и т.п. (всего 24 штуки) ничем не отличаются, значит, общее число неупорядоченных выборок 4 элементов из 10 будет 10 \cdot 9 \cdot 8 \cdot 7 / 24 = 10 \cdot 9 \cdot 7 / 3 = 10 \cdot 3 \cdot 7 = 210 .


[0] А теперь выясним, сколько можно сделать выборок из 10 колец, чтобы среди них содержались только 4 новых? Да просто не будем брать восстановленные, а будем брать всё из первых семи. Тогда общее число таких выборок составит 7 \cdot 6 \cdot 5 \cdot 4 вариантов. И поскольку в каждом таком варианте можно 24 способами переставить элементы, то всего неупорядоченных выборок будет в 24 раза меньше, а именно: 7 \cdot 6 \cdot 5 \cdot 4 / 24 = 7 \cdot 5 = 35 .

Вероятность достать только новые кольца найдём, как отношение неупорядоченных выборок новых колец ко всем возможным выборкам, т.е. : P_o = 35/210 = 5/30 = \frac{1}{6} \approx 16.67 \% .


[I] Выясним, сколько можно сделать выборок из 10 колец, чтобы среди них содержались только 3 новых, и только – одно восстановленное? Выбреем три восстановленных из первых семи. Это можно сделать 7 \cdot 6 \cdot 5 способами. И поскольку в каждом таком варианте можно 6-тью способами переставить элементы, то всего неупорядоченных выборок будет в 6 раза меньше, а именно: 7 \cdot 6 \cdot 5 / 6 = 7 \cdot 5 = 35 . Кроме того таких возможностей будет втрое больше из-за того, что ко всякой выборке трёх новых колец можно добавить одно из трёх (!) восстановленных. Значит, общее число способов достать одно восстановленное и три новых составляет 105 .

Вероятность достать ровно три новых кольца и одно восстановленное найдём, как отношение таких неупорядоченных выборок ко всем возможным выборкам, т.е. : P_I = 105/210 = \frac{1}{2} = 50 \% .


[III] Выясним, сколько можно сделать выборок из 10 колец, чтобы среди них содержались ровно 3 восстановленных и только одно новое? Три восстановленных можно выбрать только одним способом (!) – просто взять их все :–). Кроме того таких возможностей будет в семь раз больше из-за того, что ко взятым восстановленным кольцам можно добавить одно из семи (!) новых. Значит общее число способов достать одно новое и три восстановленных составляет 7 вариантов.

Вероятность достать ровно три восстановленных кольца и одно новое найдём, как отношение таких неупорядоченных выборок ко всем возможным выборкам, т.е. : P_{III} = 7/210 = \frac{1}{30} \approx 3.33 \% .


[IV] Очевидно, что достать четыре восстановленных кольца – невозможно, поэтому: вероятность достать ровно четыре восстановленных кольца равно нулю. P_{IV} = 0 .


[II] Всего существует 100 \% сделать какие бы то ни было выборки, значит вероятность выбрать ровно два восстановленных и ровно два новых кольца вычисляется как разность:

P_{II} = 1 - ( P_o + P_I + P_{III} + P_{IV} ) = 1 - ( \frac{1}{6} + \frac{1}{2} + \frac{1}{30} + 0 ) = 1 - ( \frac{5}{30} + \frac{15}{30} + \frac{1}{30} ) =

= 1 - \frac{5+15+1}{30} = 1 - \frac{21}{30} = 1 - \frac{7}{10} = 1 - 0.7 = 0.3 = 30 \%



А теперь можно ответить на поставленный в задаче вопрос.

Но (!) его следует уточнить.

!!!! Ответы смотрите во вложенном изображении !!!

(сервис ограничивает 5000 символов, не влезло)


image
(8.4k баллов)