طرق نموذجية — الاحتمالات
النوع 1 : وصف الفضاء وترجمة لغة الأحداث
متى؟ في بداية تمرين، يُطلب منك الفضاء Ω، أو ترجمة عبارات ("على الأقل"، "أو"، "و"، "المقابل") إلى أحداث.
- صِف بدقة الفضاء Ω واحسب عدد عناصره card(Ω).
- ترجم "A و B" بالتقاطع A∩B، "A أو B" بالاتحاد A∪B.
- ترجم "مقابل A" بـ A، و"على الأقل واحد" بمقابل "لا شيء".
- حدد الأحداث المتنافية: A∩B=∅.
مثال سريع: "الحصول على صورة واحدة على الأقل" في رميتين، هو (لا صورة)، إذن Ω محروماً من {FF}.
النوع 2 : حساب احتمال بالتساوي في الاحتمال
متى؟ النتائج متساوية الاحتمال (حجر نرد متوازن، سحب عشوائي، كرات غير قابلة للتمييز).
- برر التساوي في الاحتمال (جسم متوازن، سحب عشوائي).
- احسب عدد الحالات الملائمة card(A).
- احسب عدد الحالات الممكنة card(Ω).
- طبق p(A)=card(Ω)card(A) وبسّط الكسر.
مثال سريع: سحب ملك من لعبة 32 ورقة: p=324=81.
النوع 3 : العد لتحضير حساب احتمال
متى؟ سحوبات متزامنة، متتالية مع أو بدون إرجاع، اختيار فرق: يجب العد قبل القسمة.
- حدد إذا كان الترتيب مهماً: إذا كان مهماً، فكر في القوائم أو الترتيبات؛ وإلا في التوافيق.
- حدد إذا كان هناك إمكانية تكرار (مع إرجاع) أم لا (بدون إرجاع).
- بدون ترتيب، بدون إرجاع (سحب متزامن): استخدم التوافيق (pn)=p!(n−p)!n!.
- مع ترتيب، بدون إرجاع: استخدم الترتيبات Anp=(n−p)!n!.
- احسب الحالات الملائمة والحالات الممكنة بنفس طريقة العد، ثم اقسم.
مثال سريع: سحب 2 كرة في آن واحد من بين 5: (25)=10 سحبات ممكنة.
النوع 4 : استخدام صيغة الاتحاد والانتقال إلى المقابل
متى؟ يُطلب p(A∪B)، أو احتمال من نوع "على الأقل واحد" أبسط معالجته بالمقابل.
- للاتحاد، طبق p(A∪B)=p(A)+p(B)−p(A∩B).
- إذا كان A و B متنافيين، بسّط إلى p(A∪B)=p(A)+p(B).
- للمقابل، طبق p(A)=1−p(A).
- لـ"على الأقل واحد"، احسب بالأحرى المقابل "لا شيء" ثم اطرح من 1.
مثال سريع: إذا كان p(لا عيب)=0,9، فإن p(عيب واحد على الأقل)=1−0,9=0,1.
النوع 5 : حساب احتمال مشروط
متى؟ تُعطى معلومة "بشرط أن" تقيّد الفضاء، أو نعمل بجدول تكرارات.
- حدد الحدث المشروط B وطبق p(A/B)=p(B)p(A∩B).
- مع جدول، حدد سطر أو عمود B: يصبح الفضاء الجديد.
- احسب الحالات الملائمة لـ A في هذه الفئة الفرعية، ثم اقسم على تكرار B.
- تحقق من التماسك: الاحتمال يبقى بين 0 و 1.
مثال سريع: من بين 20 فتاة منهن 8 يحببن الرياضيات: p(رياضيات/فتاة)=208=0,4.
النوع 6 : التمثيل بشجرة وحساب احتمال تقاطع
متى؟ تجربة بعدة مراحل (سحوبات متتالية، فحص) حيث الاحتمالات تعتمد على المرحلة السابقة.
- أنشئ الشجرة: كل فرع يحمل احتماله، ومجموع فروع نفس العقدة يساوي 1.
- لاحتمال مسار، اضرب الاحتمالات على طول الفروع: p(A∩B)=p(A)×p(B/A).
- لحدث يتحقق بعدة مسارات، اجمع احتمالات هذه المسارات.
- تحقق بالتأكد من أن مجموع كل الأوراق يساوي 1.
مثال سريع: سحبتان بدون إرجاع، صندوق به 3 حمراء من 5: p(2 حمراء)=53×42=103.
النوع 7 : التعرف على الاستقلالية واستغلالها
متى؟ يُؤكد (أو يجب التحقق) أن حدثين ليس لأحدهما تأثير على الآخر.
- ذكّر بالتعريف: A و B مستقلان إذا كان p(A∩B)=p(A)×p(B).
- للتحقق، احسب بشكل منفصل p(A∩B) والجداء p(A)×p(B)، ثم قارن.
- إذا كانا مستقلين ونبحث عن تقاطع، اضرب الاحتمالات مباشرة.
- انتبه: مستقل ليس متنافياً؛ لا تخلط بين المفهومين.
مثال سريع: رميتان لقطعة نقدية: p(صورتان)=21×21=41 لأن الرميتين مستقلتان.