Случайная величина · урок 3 из 6

Закон больших чисел. Измерение вероятностей с помощью частот

Вероятность и статистика · 9 класс · базовый уровень
ФРП «Математика», Москва – 2025 · строка R05 · VIS9-021

R05.4 · R05.5

Цели урока

Сегодня вы научитесь

Находить частоту события

и обратно: (ПР-4)

Понимать закон больших чисел

частота при большом близка к вероятности (ПР-7)

Оценивать вероятность частотой

когда исходы не равновозможны (ПР-4, ПР-5)

Видеть частоту как случайную величину

, разброс (ПР-6)

повторение: 8 класс, VIS9-019 — VIS9-020

Разминка · устно

Частота, вероятность, ожидание

Вычислите

  1. десятичной дробью
  2. в процентах

Ответьте

  1. Монету бросили раз, орёл — раз. Частота орла?
  2. А вероятность орла?
  3. для очков на кубике
  4. Бернулли: , .
R05.4 · R05.5

Теория · частота события — случайная величина

Каждая серия даёт свою частоту

— число опытов, — сколько раз наступило

; в процентах —

Вероятность — число.
Частота — случайная величина: до опытов она неизвестна.
Серия: бросковОрлов Частота
1-я
2-я
3-я
4-я
5-я

При частота «прыгает» от до

R05.5 · ПР-4

Образец → сам · частота события

Частота и обратно

Образец: кубик бросили раз, шестёрка выпала раз. Найдите частоту шестёрки

опыты и «успехи»

определение частоты

Ответ: , или

Сравним: — серия короткая

Сам

  1. , . Сколько раз наступило событие?
  2. , . Найдите
  3. Из деталей бракованные. Частота годных?
R05.4

Теория · закон больших чисел

При большом частота близка к вероятности

0 0,25 0,5 0,75 1 1 10 100 1000 n — число бросков монеты (шкала 1, 10, 100, 1000)
коридор
www.reknow.ru

Закон больших чисел (Я. Бернулли, 1713)

При неограниченном увеличении числа независимых опытов вероятность того, что частота отличается от меньше чем на любое заданное , стремится к .

Коротко: при большом

Это закономерность в среднем: отдельный опыт по-прежнему случаен

R05.4 · R05.5

Образец → сам · исторические опыты с монетой

Насколько частота отклонилась от ?

КтоОрлов
Ж. Бюффон
К. Пирсон
К. Пирсон

Образец: опыт Бюффона

частота орла

отклонение

Сам: опыты Пирсона

  1. Частота при (до тысячных)
  2. Частота при (до десятитысячных)
  3. На сколько орлов отличается от при ? на
R05.4 · ПР-6

Теория · почему частота приближается к вероятности

Ожидание частоты — , разброс падает с ростом

0 0,2 0,4 0,5 0,6 0,8 1 n = 10
0 0,2 0,4 0,5 0,6 0,8 1 n = 100
www.reknow.ru
R05.4 · ПР-6

Образец → сам · разброс частоты

Разброс частоты:

Образец: монету бросают раз. Найдите для частоты орла

, симметричная монета

корень из дисперсии

Ответ:

Сам

  1. Монета, .
  2. , .
  3. Во сколько раз увеличить , чтобы уменьшилась в раза? в раз
R05.5

Теория · измерение вероятностей с помощью частот

Нет равновозможных исходов — проводим опыты

Опыт

неизвестна

→

Повторить

раз, независимо

→

Сосчитать

— число «успехов»

→

Оценка

Где так измеряютПример
производстводоля брака по проверенной партии
демографиявероятность рождения мальчика
спорт, опросыточность броска игрока, доля «за» среди жителей
R05.5 · ПР-4

Образец → сам · оценка вероятности по частоте

Оценили — сделали прогноз

Образец: из проверенных ламп бракованных. Оцените вероятность брака. Сколько бракованных ожидать в партии из ламп?

частота брака

Ответ: ; около ламп

Сам

  1. Баскетболист забросил штрафных из . Оцените
  2. Кнопку бросили раз, раз — остриём вверх. ?
  3. Из опрошенных — «за». Сколько «за» ожидать среди ?
R05.5 · ПР-5

Образец → сам · прогноз и обратная задача

, отсюда

Образец: частота рождения мальчика . В роддоме за год рождений. Сколько примерно мальчиков?

, оценка по статистике

Ответ: около мальчиков

Сам

  1. . Сколько попаданий ожидать в бросках?
  2. Частота брака ; нашли бракованных. Сколько изделий в партии?
  3. При частоте родилось мальчиков. Сколько всего рождений?
R05.4 · R05.5 · ПР-4

Исследование · частота в классе и в таблице

Проверим закон больших чисел сами

fx C3: =СРЗНАЧ($B$2:B3) A B C 1 n орёл частота 2 1 1 1,000 3 2 0 0,500 4 3 0 0,333 5 4 1 0,500 6 5 1 0,600 7 6 0 0,500 ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ 101 100 0 0,510 1001 1000 1 0,499 B2: =ЕСЛИ(СЛЧИС()<0,5;1;0) — протянуть до B1001 www.reknow.ru
  1. Пара: бросьте монету раз, найдите и у всех разные
  2. Сложите и всего класса: ближе к
  3. В таблице: столбец C на строке и F9 пять раз
  4. Оцените при и и
R05.4 · ПР-7

Теория · что закон больших чисел НЕ утверждает

Монета не «помнит» прошлые броски

Орлов

Разница в штуках может расти — близка к доля

После орлов подряд — броски независимы

Закон работает в страховании, в физике газов, в опросах — там, где опытов очень много
R05.4 · R05.5

Осторожно · типичные ошибки

Неверно → почему → верно

Где ошибаютсяНеверноВерно
«должна выпасть решка» орлов подряд → броски независимы:
закон о числе, а не о доле бросков → ровно орлов;
мало опытов из → точно лишь оценка:
делят на неудачи брак, годных:
R05.5

Найди ошибку

Где ошибся ученик?

а) Кнопку бросили раз, раз — остриём вверх. Оцените

— это «остриём вверх»

б) Стрелок попал раз из . Частота промахов?

делят на число всех выстрелов

в) Частота брака . Сколько бракованных ожидать в партии из ?

больше всей партии! надо умножать

R05.4 · R05.5

Задания с самопроверкой · база

Частота, прогноз, разброс

Найдите

  1. бросков кубика, шестёрка — раз. ?
  2. , . Найдите
  3. бракованных из . в процентах
  4. : монета,

Ответьте

  1. Монету бросят раз. Сколько орлов примерно? около
  2. Частота попаданий . Попаданий из ?
  3. Верно ли: при частота орла всегда равна ? нет, лишь близка
R05.4 · R05.5

Задания с самопроверкой · повышенный уровень

Подумайте и решите

  1. повыш.Сколько бросков монеты нужно, чтобы ?
  2. повыш.После бросков . Ещё бросков дали орла. Частота за все ?
  3. из жизниЗа год из застрахованных машин попали в ДТП, выплата — ₽. Каким должен быть взнос, чтобы в среднем покрыть выплаты? ₽
  4. повыш.Почему частоту по двум сериям нельзя считать как среднее и , если ? веса и
R05.5 · ОГЭ

Формат ОГЭ · линия 10

«В среднем из …» — это частота

1. В среднем из садовых насосов, поступивших в продажу, подтекают. Найдите вероятность того, что случайно выбранный насос не подтекает.

2. В среднем из карманных фонариков, поступивших в продажу, три неисправны. Найдите вероятность того, что выбранный наудачу фонарик исправен.

3. Фабрика выпускает сумки. В среднем сумок из имеют скрытые дефекты. Найдите вероятность того, что купленная сумка окажется без дефектов.

Вероятность здесь измерена частотой: . В бланк — 0,995.
R05.4 · R05.5 · ПР-7

Задача из жизни · социологический опрос

Опросили жителей: — за новый парк

  1. Оцените долю сторонников парка в городе
  2. Найдите для такого опроса
  3. В городе жителей. Сколько примерно «за»?
  4. Какой будет , если опросить только человек?
Вывод: опрос нескольких тысяч человек даёт долю с точностью до — если люди выбраны случайно.
R05.4 · R05.5

Самостоятельная работа · 3,5 минуты

Два варианта — решите свой

Вариант 1

  1. бросков кубика, «» — раз. ?
  2. Частота брака . Бракованных в партии из ?
  3. : монета,
  4. В среднем из ручек не пишут.

Вариант 2

  1. бросков кнопки, остриём вверх — . ?
  2. Частота попаданий . Попаданий из ?
  3. : монета,
  4. В среднем из насосов подтекают.
рефлексия · ДЗ

Итог урока

Проверьте себя и потренируйтесь

Ответьте одной фразой

  • Чем частота отличается от вероятности?
  • Что утверждает закон больших чисел?
  • Как измерить вероятность, если исходы не равновозможны?
  • Почему «решка не обязана выпасть»?

Домашнее задание

  • бросков монеты: частота после бросков — в таблицу
  • Из семян взошло . Оцените и число ростков из семян
  • Тренажёр: reknow.ru/9/veroyatnost/9_veroyatnost_dispersiya-i-zakon.htm

Паспорт соответствия · скрытый слайд

VIS9-021 · Закон больших чисел. Измерение вероятностей с помощью частот

ПолеЗначение
ФРП«Математика» (базовый уровень), 5–9 кл., Москва – 2025 · курс «Вероятность и статистика», 9 класс
Строка, урокR05 «Случайная величина», 6 ч · урок 3/6 · тип Н
Единицы → слайдыR05.4 «Понятие о законе больших чисел» → 1, 2, 4, 6–9, 13–15, 17, 18, 20, 21 · R05.5 «Измерение вероятностей с помощью частот» → 2, 4, 5, 10–13, 15–21
РезультатыПР-4 / REQ-5.4 (частоты по результатам наблюдений) → 3–5, 7, 11, 13, 16, 17, 21 · ПР-7 / REQ-5.7 (закон больших чисел, роль в природе и обществе) → 6, 7, 14, 15, 20 · ПР-6 / REQ-5.6 (случайная величина) → 4, 8, 9 · ПР-5 / REQ-5.5 (вероятности) → 10–12, 19
Вне урокаприменение закона больших чисел (страхование, лотереи, Монте-Карло) — VIS9-022; строгая формулировка через неравенство Чебышёва — за рамками ФРП
Времятеория 13,5 мин · практика 31,5 мин (70 %)
Проверкиавтопроверка: pending · методист: pending