فعالیت ۱ صفحه ۲۲ ریاضی و آمار دوازدهم انسانی
در جعبهای $\mathbf{3}$ مداد و $\mathbf{5}$ خودکار وجود دارد. از این جعبه به طور تصادفی یک شیء خارج میکنیم. مطلوب است محاسبه:
الف) احتمال اینکه شیء انتخابی $\mathbf{مداد}$ باشد؛ $\mathbf{P}(\mathbf{A})$
ب) احتمال اینکه شیء انتخابی $\mathbf{خودکار}$ باشد؛ $\mathbf{P}(\mathbf{B})$
پ) احتمال اینکه شیء انتخابی $\mathbf{مداد}$ $\mathbf{نباشد}$؛ $\mathbf{P}(\mathbf{A}')$
ت) پاسخهای قسمتهای $\mathbf{ب}$ و $\mathbf{پ}$ را با هم مقایسه کنید؛ چه نتیجهای میگیرید؟
ث) حاصل $\mathbf{P}(\mathbf{A}') + \mathbf{P}(\mathbf{A})$ را پیدا کنید.
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ۱ صفحه ۲۲ ریاضی و آمار دوازدهم انسانی
این فعالیت برای درک رابطهٔ بین احتمال یک پیشامد ($\\mathbf{P}(\mathbf{A})$) و احتمال **متمم** آن ($\\mathbf{P}(\mathbf{A}')$) طراحی شده است.
**دادههای مسئله:**
* تعداد مدادها: $\mathbf{3}$
* تعداد خودکارها: $\mathbf{5}$
* **فضای نمونه (S):** $\mathbf{n}(\mathbf{S}) = 3 + 5 = 8$ شیء.
---
### الف) احتمال انتخاب مداد ($athbf{P}(\mathbf{A})$)
* **پیشامد $\mathbf{A}$:** انتخاب مداد. $\mathbf{n}(\mathbf{A}) = 3$
$$\mathbf{P}(\mathbf{A}) = \frac{\mathbf{n}(\mathbf{A})}{\mathbf{n}(\mathbf{S})} = \mathbf{\frac{3}{8}}$$
---
### ب) احتمال انتخاب خودکار ($athbf{P}(\mathbf{B})$)
* **پیشامد $\mathbf{B}$:** انتخاب خودکار. $\mathbf{n}(\mathbf{B}) = 5$
$$\mathbf{P}(\mathbf{B}) = \frac{\mathbf{n}(\mathbf{B})}{\mathbf{n}(\mathbf{S})} = \mathbf{\frac{5}{8}}$$
---
### پ) احتمال انتخاب $athbf{مداد}$ نباشد ($athbf{P}(\mathbf{A}')$)
* **پیشامد $\mathbf{A}'$:** انتخاب مداد نباشد. چون تنها دو نوع شیء وجود دارد، مداد نبودن یعنی **خودکار بودن**.
* $\mathbf{n}(\mathbf{A}') = 5$
$$\mathbf{P}(\mathbf{A}') = \frac{5}{8}$$
---
### ت) مقایسه پاسخهای $athbf{P}(\mathbf{B})$ و $athbf{P}(\mathbf{A}')$ و نتیجهگیری
* $\mathbf{P}(\mathbf{B}) = \frac{5}{8}$
* $\mathbf{P}(\mathbf{A}') = \frac{5}{8}$
**نتیجهگیری:**
$$\mathbf{\mathbf{P}(\mathbf{B}) = \mathbf{P}(\mathbf{A}')}$$
از آنجایی که در فضای نمونهٔ ما، تنها دو حالت کلی **مداد** یا **خودکار** وجود دارد، پیشامد $athbf{A}'$ (مداد نبودن) دقیقاً همان پیشامد $athbf{B}$ (خودکار بودن) است. بنابراین، احتمال وقوع این دو پیشامد باید با هم برابر باشد.
---
### ث) حاصل $athbf{P}(\mathbf{A}') + athbf{P}(athbf{A})$ را پیدا کنید
$$\mathbf{P}(\mathbf{A}') + \mathbf{P}(\mathbf{A}) = \frac{5}{8} + \frac{3}{8} = \frac{8}{8} = \mathbf{1}$$
**نتیجهگیری نهایی (اصل متمم):**
حاصل جمع احتمال هر پیشامد با احتمال **متمم** آن، همواره برابر با **یک** است. این رابطهٔ بسیار مهم به ما اجازه میدهد که احتمال یک پیشامد پیچیده را از طریق احتمال متمم سادهتر آن محاسبه کنیم:
$$\mathbf{\mathbf{P}(\mathbf{A}') + \mathbf{P}(\mathbf{A}) = 1 \quad \Rightarrow \quad \mathbf{P}(\mathbf{A}') = 1 - \mathbf{P}(\mathbf{A})}$$