Условная вероятность и умножение вероятностей · урок 3 из 5
Представление случайного эксперимента в виде дерева
Вероятность и статистика · 8 класс · углублённый уровень
ФРП «Математика», Москва – 2025 · строка R08 · VIS8U-027
R08.3
Цели урока
Сегодня вы научитесь
Строить дерево опыта
в два-три шага, в том числе усечённое — когда опыт обрывается (ПР-4, ПР-6)
Считать по дереву
вдоль пути — умножать, пути события — складывать (ПР-2, ПР-6)
Применять формулу полной вероятности
событие наступает при разных «условиях» (ПР-6)
Решать обратную задачу
результат известен — найти вероятность «причины» (ПР-6)
повторение: VIS8U-025, VIS8U-026
Разминка · устно
Умножение вероятностей и условная вероятность
Правила
- P(A)=0,6, P(B∣A)=0,5. P(A∩B)? 0,3
- P(A∩B)=0,14, P(A)=0,7. P(B∣A)? 0,2
- Монету бросают 3 раза. Сколько всех исходов? 8
- 4 красных и 2 синих шара; вынули синий. P(второй синий) 51
Вычислите
- 0,4⋅0,5⋅0,5 0,1
- 0,3⋅0,2+0,7⋅0,6 0,48
- 1−0,23 0,992
- 0,02:0,08 0,25
R08.3
Теория · дерево случайного опыта
Шаг опыта — уровень дерева
Бросают монету. Орёл — бросают ещё раз; решка — берут шар из урны: 1 белый, 2 чёрных.
Корень S — начало; ребро — исход шага с его вероятностью.
Лист — элементарный исход; путь к нему единственный.
Ветки бывают разными: второй шаг зависит от первого.
R08.3
Теория · вероятность пути и события
Вдоль пути — умножаем, пути события — складываем
P(РБ)=P(Р)⋅P(Б∣Р) умножение
=21⋅31=61
P(A∩B∩C)=P(A)P(B∣A)P(C∣A∩B)
«белый шар или два орла»: 61+41=125 пути несовместны
Проверка: 41+41+61+31=1
R08.3
Образец → сам · дерево в три шага
Три независимых шага — 8 путей
Образец
Стрелок стреляет 3 раза, p=0,6. P(ровно два попадания)?
пути ППМ, ПМП, МПП листья события
каждый: 0,62⋅0,4=0,144 вдоль пути
3⋅0,144= 0,432 сумма путей
Сам · тот же стрелок
- ровно одно попадание 0,288
- хотя бы одно попадание 0,936
- не меньше двух попаданий 0,648
R08.3
Теория · усечённое дерево
Опыт может закончиться раньше
Стрелок стреляет до первого попадания, но не больше 3 раз; p=0,7.
после П ветка обрывается — лист
P(3 выстрела)=0,063+0,027=0,09
Листья — на разной глубине; сумма снова 1
R08.3
Образец → сам · усечённое дерево
Вероятности меняются от шага к шагу
Образец
Экзамен можно сдавать до 3 раз. Сдать с 1-й попытки — 0,5, со 2-й — 0,6, с 3-й — 0,7. P(сдаст)?
пути С, НС, ННС: 0,5; 0,3; 0,14 умножаем
0,5+0,3+0,14= 0,94 проверка: 1−0,06
Сам
- Тот же экзамен: P(сдаст со 2-й попытки) 0,3
- Он же: P(понадобятся все 3 попытки) 0,2
- Матч до двух побед, A выигрывает партию с p=0,4. P(будет 3-я партия) 0,48
R08.3
Теория · пример учителя · формула полной вероятности
Брак от трёх поставщиков
Поставщики 1, 2, 3 дают 50%, 30%, 20% деталей; брак у них 1%, 2%, 5%. P(Б)?
0,005+0,006+0,010=0,021
H1,H2,H3 несовместны и покрывают всё — первый уровень дерева.
R08.3
Образец → сам · формула полной вероятности
Сначала «условие», потом — событие
Образец
Бросают кубик: 1 или 2 — шар берут из урны I (3 белых, 1 чёрный), иначе — из урны II (1 белый, 3 чёрных). P(белый)?
P(I)=62=31, P(II)=32 первый уровень
41+61= 125 сумма двух путей
Сам
- Тот же опыт: P(чёрный) 127
- В урне I 2 белых и 1 чёрный, в урне II 2 белых и 3 чёрных. Из I во II переложили шар, потом из II взяли шар. P(белый) 94
- Дождь — 0,3. В дождь автобус опаздывает с p=0,4, без дождя — 0,1. P(опоздает) 0,19
R08.3
Теория · обратная задача по дереву
Деталь бракованная. От какого она поставщика?
Известно: случилось B (брак). Найти P(H3∣B).
P(H3∣B)=0,0210,010=2110≈0,48
Доля поставщика 3 — 20%, а среди брака — почти половина.
R08.3
Образец → сам · обратная задача
Известен результат — ищем «причину»
Образец
Опыт со сл. 10: кубик, урны I и II. Шар оказался белым. Найдите P(из урны I∣белый).
путь I→Б: 41; все пути к Б: 125 сл. 10
41:125=2012= 53 доля пути
Сам
- Поставщики (сл. 9): P(H1∣брак) 215
- Автобус (сл. 10) опоздал. P(был дождь) 1912
- Опыт со сл. 10: шар чёрный. P(из урны II) 76
R08.3
Образец → сам · задача из жизни · медицинский тест
Тест положительный. Насколько вероятна болезнь?
Образец
Болен 1% людей. Тест у больного положителен с p=0,9, у здорового — ошибочно с p=0,05. P(болен∣+)?
P(+)=0,009+0,0495=0,0585 два пути к «+»
0,05850,009=132≈ 0,15 доля пути
Сам
- Тот же тест: P(результат отрицательный) 0,9415
- Если больны 10%: P(болен∣+) 32
- Тест (больны 1%) прошли 10000 человек. Сколько получат «+» в среднем? 585
R08.3
Теория · сводка · решаем по дереву
Четыре правила дерева
1. Шаги опыта — уровни; на рёбрах — условные вероятности, из вершины в сумме 1.
2. Путь: произведение. 3. Событие: сумма его путей.
4. P(A∣B) = нужный путь : все пути к B.
Проверка: сумма по всем листьям =1; ответ ∈[0;1]
R08.3
Осторожно · типичные ошибки
Неверно → почему → верно
2 белых и 3 чёрных, берут два: P(оба белые)
52⋅52=254
Без возвращения: на втором шаге — P(Б2∣Б1).
52⋅41=101
Брак 1%, 2%, 5% при долях 0,5; 0,3; 0,2
31+2+5≈2,7%
Без весов: доли поставщиков разные.
0,021=2,1%
Тест у больного «+» с p=0,9. P(болен∣+)?
0,9
Перепутаны P(+∣Б) и P(Б∣+).
путь : все пути ≈0,15
R08.3
Найди ошибку
Где ошибся ученик?
Монета: орёл — шар из урны (2 белых, 2 чёрных), решка — из урны (1 белый, 3 чёрных). Шар белый. P(орёл∣белый)?
1) P(Б)=42+41=43
2) P(О и Б)=21⋅42=41
3) P(О∣Б)=41:43=31
Ошибка в 1): пути не умножены на 21.
P(Б)=41+81=83; 41:83=32
R08.3
Задания с самопроверкой · база
Решите и проверьте
1. Монету бросают 3 раза. P(орёл ровно один раз) 83
2. 3 белых и 2 чёрных шара; вынимают три, не возвращая. P(все белые) 101
3. P(A)=0,4, P(B∣A)=0,3, P(B∣A)=0,6. Найдите P(B). 0,48
4. Стрелок стреляет до первого попадания, не более 3 раз, p=0,8. P(ровно 2 выстрела) 0,16
R08.3
Задания с самопроверкой · повышенный уровень
Подумайте и решите
1. 4 белых и 2 чёрных шара; вынимают три, не возвращая. P(ровно один чёрный) 53
2. Матч до двух побед, A выигрывает партию с p=0,6, ничьих нет. P(победит B) 0,352
3. Урну выбирают наугад: I — 3 белых, 1 чёрный; II — 1 белый, 1 чёрный. Вынули белый. P(урна I) 53
4. Ученик знает 60% билетов: знает — сдаёт с p=0,9, нет — с p=0,25. Сдал. P(знал) 3227
R08.3
Формат ОГЭ · линия 10
Запишите ответ — число
В магазине два платёжных терминала. Каждый неисправен с вероятностью 0,05 независимо от другого. Найдите вероятность, что хотя бы один исправен.
Ответ: 0,9975
Биатлонист 5 раз стреляет по мишеням, p=0,8. Найдите вероятность, что первые 3 раза он попал, а последние 2 — промахнулся.
Ответ: 0,02048
5% изделий с дефектом. Контроль бракует дефектное изделие с вероятностью 0,8, исправное — ошибочно с 0,1. Найдите вероятность, что изделие забракуют.
Ответ: 0,135
R08.3
Самостоятельная работа · 3,5 минуты
Два варианта — решите свой
Вариант 1
- Монету бросают 3 раза: P(ровно две решки) 83
- 3 белых и 3 чёрных шара, вынимают два: P(оба чёрные) 51
- P(A)=0,3, P(B∣A)=0,5, P(B∣A)=0,2. P(B)? 0,29
- В условиях задачи 3 найдите P(A∣B). 2915
Вариант 2
- Монету бросают 3 раза: P(хотя бы одна решка) 87
- 4 белых и 2 чёрных шара, вынимают два: P(оба белые) 52
- P(A)=0,6, P(B∣A)=0,5, P(B∣A)=0,25. P(B)? 0,4
- В условиях задачи 3 найдите P(A∣B). 43
рефлексия · ДЗ
Итог урока
Проверьте себя и потренируйтесь
Ответьте одной фразой
- Что написано на ребре второго уровня?
- Когда дерево усечённое?
- Чем P(B∣A) отличается от P(A∣B)?
Домашнее задание
- Поставщики (сл. 9): P(H2∣брак)
- Экзамен (сл. 8): P(сдал с 1-й попытки∣сдал)
- * Тест (сл. 13) повторили, снова «+»: P(болен)
- Тренажёр: reknow.ru/8/veroyatnost/8_veroyatnost_uslovnaya-veroyatnost.htm
Паспорт соответствия · скрытый слайд
VIS8U-027 · Представление случайного эксперимента в виде дерева
| Поле | Значение |
| ФРП | «Математика» (углублённый уровень), 5–9 кл., Москва – 2025 · курс «Вероятность и статистика», 8 класс |
| Строка, урок | R08 «Условная вероятность, умножение вероятностей, независимые события», 5 ч · урок 3/5 · тип Н |
| Единицы → слайды | R08.3 «Представление случайного эксперимента в виде дерева» → 2, 4–21 · опора на R08.1–R08.2 (правило умножения, условная вероятность; VIS8U-025, VIS8U-026) → 3, 5, 11, 12 |
| Результаты | ПР-6 (правило умножения, дерево случайного опыта) → 2, 4–21 · ПР-4 (дерево, вершины и рёбра) → 4, 7, 14 · ПР-2 (вероятности событий) → 3, 6, 17–20 |
| Вне урока | независимые события как понятие — VIS8U-028; название «формула Байеса» не требуется (обратная задача — счётом по дереву) |
| Время | теория 13,5 мин · практика 31,5 мин (70 %) |
| Проверки | автопроверка: pending · методист: pending |