Тема урока: ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ. Учитель математики Карпова Алевтина Алексеевна МБОУ «СОШ №19» г. Новочебоксарска Чувашской Республики Цель урока: -создать условия для осознания и осмысления блока новой учебной информации по теории вероятностей. Задачи урока: - разобрать основополагающие понятия теории вероятности; - в ходе тестирования и практической работы выяснить степень усвоения материала. РЕБУС «СОБЫТИЕ» В этом классе замечательные мальчики и среди них есть будущий капитан дальнего плавания. «Это возможно» Завтра 2001 год. С Новым годом, ребята!!! «Это не возможно» В ночь с 31декабря на 1 января наступает Новый год ! «Это обязательно случится» Через неделю будет дождь. «Это маловероятно» «Это возможно» «Это невозможно» «Это обязательно случится» «Это маловероятно» - выражения обычно употребляют, когда говорят о возможности наступления события, которое в одних и тех же условиях может произойти, а может и не произойти. СОБЫТИЕ ОПЫТ ЭКСПЕРИМЕНТ ИСПЫТАНИЕ СОБЫТИЯ обозначают латинским буквами А, В, С… большими СОБЫТИЕ СЛУЧАЙНОЕ, ВОЗМОЖНОЕ Случайным называют событие, которое может произойти или не произойти в результате некоторого испытания. ДОСТОВЕРНОЕ Достоверны м называют событие, если оно обязательно произойдет в результате данного испытания. НЕВОЗМОЖНОЕ Невозможны м называют событие, если оно не может произойти в результате данного испытания. Примеры событий СЛУЧАЙНОЕ, ВОЗМОЖНОЕ ДОСТОВЕРНОЕ НЕВОЗМОЖНОЕ НАЙТИ КЛАД. А- А- БУТЕРБРОД ПАДАЕТ МАСЛОМ ВНИЗ. ПОСЛЕ ЗИМЫ НАСТУПАЕТ ВЕСНА. Б- Б- А- Б- С- В ШКОЛЕ ОТМЕНИЛИ ЗАНЯТИЯ. ПОСЛЕ НОЧИ ПРИХОДИТ УТРО. С- КАМЕНЬ ПАДАЕТ ВНИЗ. З0 ФЕВРАЛЯ ДЕНЬ РОЖДЕНИЯ ДРУГА. ПРИ ПОДБРАСЫВАНИИ КУБИКА ВЫПАДАЕТ 7 ОЧКОВ. Рассмотрим несколько наиболее «излюбленных» в теории вероятностей примеров случайных экспериментов. 1. Подбрасывание монеты. Испытание – подбрасывание монеты; события – монета упала «орлом» или «решкой». «решка» - лицевая сторона монеты (аверс) «орел» - обратная сторона монеты (реверс) 2. Подбрасывание кубика. Это следующий по популярности после монеты случайный эксперимент. Испытание – подбрасывание кубика; события – выпало 1, 2, 3, 4, 5 или 6 очков… Тест № 1. Охарактеризуйте события (С -случайное. Д -достоверное. Н - невозможное) Вариант-1 А – вы выиграете участвуя в лотереи. (С.Д.Н.) В -вода в холодильнике закипит. (С.Д.Н.) С – зимой выпадает снег. (С.Д.Н) Вариант-2 А – после пятницы будет воскресенье . (С.Д.Н) В – при включении света, лампочка перегорит . (С.Д.Н) С – летом у школьников будут каникулы . (С.Д.Н) 1 вариант Событие А В С А В С Случайное Достоверное Невозможное 2 вариант Событие Случайное Достоверное Невозможное 1 вариант Событие А Случайное Достоверное Невозможное Х В С Х Х 2 вариант Событие Случайное Достоверное Невозможное А В С Х Х Х “ Случайное событие играет в мире столь большую роль, что обыкновенно я стараюсь отвести ему как можно меньше места в уверенности, что и без моей помощи он позаботится о себе." A. Дюма Девиз: «Будь жизни» готов на все случаи РЕБУС «исход» ИСХОД ИСХОДОМ (или элементарным исходом, элементарным событием) называется один из взаимоисключающих друг друга вариантов, которым может завершиться случайный эксперимент. 1. Подбрасывание монеты – 2 исхода: «орел», «решка». «орел» - обратная сторона монеты (реверс) «решка» - лицевая сторона монеты (аверс) 2. Подбрасывание кубика – 6 исходов: 1, 2, 3, 4, 5, 6 Тест №2. Найдите количество возможных исходов. Вариант-1. Вариант-2. а) В урне четыре шара с номерами два, три, пять, восемь. Из урны наугад извлекают один шар. (0; 4; 5.) а) В копилке лежат три монеты достоинством в 1 рубль, 2 рубля, и 5 рублей. Из копилки достают одну монету. б) В доме девять этажей. Лифт (0; 3; 7.) находится на первом этаже. Кто-то б) Один ученик записал целое число от из жильцов дома вызывает лифт 1 до 5, а другой ученик пытается на свой этаж. Лифтовый диспетчер отгадать чётное число. наблюдает, на каком этаже лифт (2; 1; 6.) остановится. в) Вини Пух думает, к кому бы пойти в (0; 2; 8.) гости: к Кролику, Пяточку, ослику в) Вини Пух думает, к кому бы пойти Иа-Иа или Сове? в гости: к Кролику, Пяточку, Событие А – Вини Пух пойдёт к ослику Иа-Иа или Сове? Событие Пяточку. В – Вини Пух не пойдёт к Кролику. (3; 1; 5.) (1; 5; 8.) 1 вариант Количество исходов а б в 4 8 3 2 вариант Количество исходов а б в 3 2 1 ФИЗКУЛЬТМИНУТКА наклоны направо и налево потянулись и улыбнулись 3 шага вперёд 3 шага назад руки в стороны вращение кистей рук «ИСХОД» общее число исходов ИСПЫТАНИЕ- число благоприятных исходов подбрасывание монеты 2 исхода: «орел», «решка». 1 исход: «решка». КЛАССИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕРОЯТНОСТИ Вероятностью Р наступления случайного события А называется отношение m/n m P( A) n Французский математик Пьер-Симо́н Лапла́с (серединаXIX в.) А – некоторое событие Р(А) – вероятность события А m – число всех благоприятных исходов, n при которых событие А появляется – общее число исходов эксперимента В толковом словаре С.И. Ожегова и Н.Ю. Шведовой: «Вероятность – возможность исполнения, осуществимости чего-нибудь». Строгое логическое обоснование теории вероятностей произошло в XX в. и связано с именами советских математиков С. Н. Бернштейна и А. Н. Колмогорова. С. Н. Бернштейн А. Н. Колмогоров Из карточек составили слово «статистика». Какова вероятность появления каждой буквы? Всего 10 букв. Буква «с» встречается 2 раза – P(с) = 2/10 = 1/5; буква «т» встречается 3 раза – P(т) = 3/10; буква «а» встречается 2 раза – P(а) = 2/10 = 1/5; буква «и» встречается 2 раза – P(и) = 2/10 = 1/5; буква «к» встречается 1 раз – P(к) = 1/10. ЭКСПЕРИМЕНТ ЧИСЛО ВОЗМОЖНЫХ ИСХОДОВ ЭКСПЕРИМЕНТА СОБЫТИЕ А (n) ЧИСЛО ИСХОДОВ, БЛАГОПРИЯТНЫХ ДЛЯ ЭТОГО СОБЫТИЯ ВЕРОЯТНОСТЬ НАСТУПЛЕНИЯ СОБЫТИЯ А Р(А)=m/n (m) Бросаем монетку Бросаем кубик 2 6 Выпал «орел» На кубике выпало четное число 1 3 1 2 3 1 6 2 Ошибка Даламбера. Жан Лерон Даламбер (1717 -1783) Великий французский философ и математик Даламбер вошел в историю теории вероятностей со своей знаменитой ошибкой, суть которой в том, что он неверно определил равновозможность исходов в опыте всего с двумя монетами! Ошибка Даламбера. Опыт. Подбрасываем две одинаковые монеты. Какова вероятность того, что они упадут на одну и ту же сторону? Решение Даламбера: Правильное решение: Опыт имеет три равновозможных исхода: 1) обе монеты упадут на «орла»; 2) обе монеты упадут на «решку»; 3) одна из монет упадет на «орла», другая на «решку». Из них благоприятными будут два исхода. Опыт имеет четыре равновозможных исхода: 1) обе монеты упадут на «орла»; 2) обе монеты упадут на «решку»; 3) первая монета упадет на «орла», вторая на «решку»; 4) первая монета упадет на «решку», вторая на «орла». Из них благоприятными будут два исхода. m 2 n3,m 2, P( A) n 3 m 2 1 n 4,m 2, P( A) n 4 2 Частота случайного события. Относительной частотой случайного события называют отношение числа появлений этого события к общему числу проведенных экспериментов: W ( A) N A N где А – случайное событие по отношению к некоторому испытанию, N раз проведено испытание и при этом событие А наступило в NA случаях. Примеры Пример 2. За лето на Черноморском побережье было 67 солнечных дней. Какова частота солнечных дней на побережье за лето? Частота пасмурных дней? 67 W ( A) 0,728 92 25 W (B) 0,272. 92 Ответ: 0,728; 0,272. Проверка. Подбрасывание монеты. Событие А – выпадает герб. Классическая вероятность: всего 2 исхода, 1 исход события А: 1 P( A) 0,5 2 Проверка. Подбрасывание монеты. Французский естествоиспытатель Бюффон (XVIII в.) бросил монету 4040 раз, и при этом герб выпал в 2048 случаях. Следовательно, частота выпадения герба в данной серии испытаний равна: Жорж Бюффон 2048 0,50693... 4040 Проверка. Подбрасывание монеты. Английский математик Карл Пирсон (1857-1936) бросал монету 24000 раз, причем герб выпал 12012 раз. Следовательно, частота выпадения герба в данной серии испытаний равна: Карл Пирсон 12012 0,5005. 24000 В таблице приведены результаты, полученные в XVIII веке французским естествоиспытателем Бюффоном (1707-1788) и в начале XX века английским статистиком К.Пирсоном (1857-1936). Экперементатор Опыты Выпал гербов Частота Бюффон 4 040 2 048 0.5080 К.Пирсон 12 000 6 014 0.5016 К.Пирсон 24 000 12 012 0.5006 Фундаментальным свойством относительных частот является тот факт, что с увеличением числа опытов относительная частота случайного события постепенно стабилизируется и приближается к вполне определенному числу, которое и следует считать его вероятностью. Практическая работа ИСПЫТАНИЯ: 1. Подбрасывание монеты. СОБЫТИЕ А- выпал «орел». Р(А)-? 2. Подбрасывание кубика. СОБЫТИЕ В- выпало чётное число. Р(В)-? 3. Появление буквы в тексте. СОБЫТИЕ С – появление буквы «в» в тексте. Р(С)-? ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА Испытания Общее число исходов 1 30 2 30 3 Число благоприятных исходов Частота Рефлексия Символы Моё настроение Самооценка «5» «4»