Вероятность и статистика · 9 класс · урок 4 из 4 · Никольский, «Алгебра 9», § 14, п. 14.5

Частота случайных событий

Выход к заданиям: ОГЭ №10, ЕГЭ №4, ЕГЭ №5

Сначала нужно знать
Вероятность случайного события
Зачем этот урок
ОГЭ №10 и статистика: относительная частота и вероятность
Дальше
Вероятность в 10–11 классе
Введение в теорию вероятностей · урок 4
Частота случайных событий
Как вероятность проявляется в опытах
Относительная частота

Пусть событие AA имеет вероятность pp. Повторим опыт nn раз; если AA произошло mm раз, число mn\dfrac mn называют относительной частотой события AA.

Частоту находят по результатам опытов, вероятность — до опыта, из его устройства.

ν=mn\nu = \dfrac mn
Опыты Бюффона и Пирсона
БросанийГербовЧастота
Ж. Бюффон40404040204820480,50690{,}5069
К. Пирсон12 00012\,000601960190,50160{,}5016
К. Пирсон24 00024\,00012 01212\,0120,50050{,}5005

Частота выпадения герба мало отличается от вероятности 0,50{,}5, и чем больше бросаний, тем ближе.

Статистическая устойчивость

Эту закономерность называют статистической устойчивостью относительных частот. Чем больше опытов, тем реже встречается заметное отклонение частоты от вероятности.

Когда вероятность нельзя найти из устройства опыта (брак на производстве, всхожесть семян), её оценивают частотой: mn≈p\dfrac mn \approx p. Это статистическое определение вероятности.

При большом количестве опытов относительная частота события, как правило, мало отличается от вероятности этого события.
Три определения вероятности
  • Классическое: P(A)=mnP(A) = \dfrac mn — для равновозможных исходов.
  • Статистическое: P(A)≈mnP(A) \approx \dfrac mn — частота в большом числе опытов.
  • Аксиоматическое (А. Н. Колмогоров, 1933): 0≤P(A)≤10 \le P(A) \le 1; P(Ω)=1P(\Omega) = 1; P(A+B)=P(A)+P(B)P(A + B) = P(A) + P(B) для несовместных AA и BB.
Задача на частотуПример 1
Из 10001000 проверенных лампочек 1515 оказались бракованными. Оцените вероятность того, что случайно купленная лампочка этой партии исправна.
  1. Частота брака 151000=0,015\dfrac{15}{1000} = 0{,}015 — оценка вероятности брака.
  2. Исправна — противоположное событие: 1−0,015=0,9851 - 0{,}015 = 0{,}985.
Ответ: ≈0,985\approx 0{,}985
ОГЭ, задание 10Пример 2
В случайном опыте N=30N = 30 равновозможных элементарных событий, из которых N(A)=27N(A) = 27 благоприятствуют событию AA. Вычислите вероятность события AA.
  1. P(A)=N(A)N=2730=0,9P(A) = \dfrac{N(A)}{N} = \dfrac{27}{30} = 0{,}9.
Ответ: 0,9
Главное
  • Относительная частота — mn\dfrac mn по результатам nn опытов.
  • При большом nn частота близка к вероятности — статистическая устойчивость.
  • Частотой оценивают вероятность, когда исходы не равновозможны.
  • Классическое, статистическое и аксиоматическое определения согласованы.

Все уроки станции «Введение в теорию вероятностей»

  1. Случайные события. Вероятность
  2. Сумма и произведение событий
  3. Несовместные и независимые события
  4. Частота случайных событий