חידה לחנוכה

עריסטו

Active member
1. מטילים מטבע הוגן (ששני צדדיו נקראים H ו-T) עד שמקבלים H. מהי תוחלת מספר ההטלות?
2. מסובבים סביבון הוגן (שצדדיו מסומנים נ ג ה פ) עד שמקבלים פ. אם האותיות נ ג לא הופיעו, מהי תוחלת מספר ההטלות?
 

הפרבולה1

Well-known member
כן
בתור תרגיל נוסף נסה להסביר למה באמת הבעיות לא שקולות.
יצא לי שההסתברות שיצא פ אחרי n סיבובים בהנתן שלא הופיע באף סיבוב נ ג הוא חצי בחזקת n ( כמו במקרה של הטלת מטבע ), פירוט החישוב:

לפי נוסחת ההסתברות המותנית zzz P(A/B) = P(A∩B)/P(B) zzz
P(B) זה ההסתברות שלא יצא באף סיבוב נ ג וזה שווה לחצי בחזקת n.
P(A∩B) זה ההסתברות שבכל סיבוב יצא ה חוץ מהסיבוב האחרון n שבו יצא פ וזה שווה רבע בחזקת n.
אז
zzz P(A/B) = P(A∩B)/P(B) = (1/4)^n/(1/2)^n = (1/2)^n zzz

האם החישוב שלי לא נכון ?
 

עריסטו

Active member
יצא לי שההסתברות שיצא פ אחרי n סיבובים בהנתן שלא הופיע באף סיבוב נ ג הוא חצי בחזקת n ( כמו במקרה של הטלת מטבע ), פירוט החישוב:

לפי נוסחת ההסתברות המותנית zzz P(A/B) = P(A∩B)/P(B) zzz
P(B) זה ההסתברות שלא יצא באף סיבוב נ ג וזה שווה לחצי בחזקת n.
P(A∩B) זה ההסתברות שבכל סיבוב יצא ה חוץ מהסיבוב האחרון n שבו יצא פ וזה שווה רבע בחזקת n.
אז
zzz P(A/B) = P(A∩B)/P(B) = (1/4)^n/(1/2)^n = (1/2)^n zzz

האם החישוב שלי לא נכון ?
מזה לא נובע שהתוחלת היא 2. תחשוב למה.
עוד דבר - תיקח בעיה קיצונית: לסביבון יש מיליון צדדים ממוספרים 1 עד מיליון. בהינתן שהמספרים 1 עד 999998 לא הופיעו (והטילו עד שהופיע מיליון), מה תוחלת מספר ההטלות? תחשוב על זה (בלי חישובים) ותראה שהתוחלת אינה 2 אלא קצת יותר מ-1. למה?
 

הפרבולה1

Well-known member
מזה לא נובע שהתוחלת היא 2. תחשוב למה.
עוד דבר - תיקח בעיה קיצונית: לסביבון יש מיליון צדדים ממוספרים 1 עד מיליון. בהינתן שהמספרים 1 עד 999998 לא הופיעו (והטילו עד שהופיע מיליון), מה תוחלת מספר ההטלות? תחשוב על זה (בלי חישובים) ותראה שהתוחלת אינה 2 אלא קצת יותר מ-1. למה?
אני חושב שהבנתי את הטעות שלי, במקרה הקיצוני של סביבון עם מליון צדדים אז רוב הסיכויים שיופיע 1000000 כבר בהטלה הראשונה אם מתעלמים מכל הסיבובים שבהם הופיעו מספרים 1 עד 999998 באחת ההטלות , כי אם 1000000 לא הופיע בהטלה הראשונה אז סיכוי גדול מאד שהופיע 1 עד 999998 ולכן הניסוי נפסל מלכתחילה ואם במקרה הופיע 999999 אז סיכוי גדול שהנסוי יפסל בהטלות הבאות.

אז בחידה המקורית עם 4 צדדים הטעות שלי היא קודם כל בחישוב של ההסתברות שבניסוי לא הופיע נ ג
ההסתברות הזאת שווה ל zzz P(B) = ∑ (1/4)ⁿ (n=1,2,3...) = 1/3 zzz

וההסתברות של מאורע A שיהיו n הטלות בהנתן שלא הופיעו נ ג היא
zzz P(A/B) = (1/4)ⁿ/(1/3) zzz

חישוב התוחלת

zzz E ( n )= 3*∑ n*(1/4)ⁿ (n=1,2,3... ) = 4/3 zzz

אז התשובה למקרה 2 היא 4/3 הטלות
 
נערך לאחרונה ב:

עריסטו

Active member
אני חושב שהבנתי את הטעות שלי, במקרה הקיצוני של סביבון עם מליון צדדים אז רוב הסיכויים שיופיע 1000000 כבר בהטלה הראשונה אם מתעלמים מכל הסיבובים שבהם הופיעו מספרים 1 עד 999998 באחת ההטלות , כי אם 1000000 לא הופיע בהטלה הראשונה אז סיכוי גדול מאד שהופיע 1 עד 999998 ולכן הניסוי נפסל מלכתחילה ואם במקרה הופיע 999999 אז סיכוי גדול שהנסוי יפסל בהטלות הבאות.

אז בחידה המקורית עם 4 צדדים הטעות שלי היא קודם כל בחישוב של ההסתברות שבניסוי לא הופיע נ ג
ההסתברות הזאת שווה ל zzz P(B) = ∑ (1/4)ⁿ (n=1,2,3...) = 1/3 zzz

וההסתברות של מאורע A שיהיו n הטלות בהנתן שלא הופיעו נ ג היא
zzz P(A/B) = (1/4)ⁿ/(1/3) zzz

חישוב התוחלת

zzz E ( n )= 3*∑ n*(1/4)ⁿ (n=1,2,3... ) = 4/3 zzz

אז התשובה למקרה 2 היא 4/3 הטלות
נכון
אפשר לפתור גם כך - ניתן לנסח את הבעיה בצורה כזו:
1. מסובבים את הסביבון עד שמופיעה אחת האותיות נ ג פ. בהינתן שנעצרנו באות פ, מהי תוחלת מספר הסיבובים?
אבל ניתן הרי לשאול גם שתי שאלות אחרות -
2. בהינתן שנעצרנו באות נ, מהי תוחלת מספר הסיבובים?
3. בהינתן שנעצרנו באות ג, מהי תוחלת מספר הסיבובים?
לשלוש השאלות האלה יש כמובן אותה תשובה. ויש שאלה רביעית -
4. מהי תוחלת מספר הסיבובים? (כלומר - בלי "בהינתן").
התשובה לשאלה הזו היא הממוצע של שלוש התשובות הקודמות, כלומר התשובה לכל אחת מהן שווה לתשובה לשאלה הרביעית. והתשובה לשאלה הרביעית היא כידוע 4/3 (התפלגות גיאומטרית). לכן זו גם התשובה לשאלה הראשונה.
חידת הסביבון לא שקולה לחידת המטבע כי כשמופיע נ או ג לא זורקים לפח רק את ההטלות האלה אלא את כל סדרת ההטלות.
הערה קטנה - מה שכתבת:
--- אז בחידה המקורית עם 4 צדדים הטעות שלי היא קודם כל בחישוב של ההסתברות שבניסוי לא הופיע נ ג
ההסתברות הזאת שווה ל zzz P(B) = ∑ (1/4)ⁿ (n=1,2,3...) = 1/3 zzz ---
זה ברור גם בלי סיכום טור אינסופי, כי נעצרים כשמופיעה אחת האותיות פ נ ג, ולכן ההסתברות שנעצור באות פ היא שליש.
יש רק עוד בעיה פתוחה אחת - האם זו מתמטיקה הגיונית (שמלמדים במכון וייצמן) או מתמטיקה בלתי הגיונית (שלא מלמדים במכון וייצמן).
 
נערך לאחרונה ב:

הפרבולה1

Well-known member
נכון
אפשר לפתור גם כך - ניתן לנסח את הבעיה בצורה כזו:
1. מסובבים את הסביבון עד שמופיעה אחת האותיות נ ג פ. בהינתן שנעצרנו באות פ, מהי תוחלת מספר הסיבובים?
אבל ניתן הרי לשאול גם שתי שאלות אחרות -
2. בהינתן שנעצרנו באות נ, מהי תוחלת מספר הסיבובים?
3. בהינתן שנעצרנו באות ג, מהי תוחלת מספר הסיבובים?
לשלוש השאלות האלה יש כמובן אותה תשובה. ויש שאלה רביעית -
4. מהי תוחלת מספר הסיבובים? (כלומר - בלי "בהינתן").
התשובה לשאלה הזו היא הממוצע של שלוש התשובות הקודמות, כלומר התשובה לכל אחת מהן שווה לתשובה לשאלה הרביעית. והתשובה לשאלה הרביעית היא כידוע 4/3 (התפלגות גיאומטרית). לכן זו גם התשובה לשאלה הראשונה.
חידת הסביבון לא שקולה לחידת המטבע כי כשמופיע נ או ג לא זורקים לפח רק את ההטלות האלה אלא את כל סדרת ההטלות.
הערה קטנה - מה שכתבת:
--- אז בחידה המקורית עם 4 צדדים הטעות שלי היא קודם כל בחישוב של ההסתברות שבניסוי לא הופיע נ ג
ההסתברות הזאת שווה ל zzz P(B) = ∑ (1/4)ⁿ (n=1,2,3...) = 1/3 zzz ---
זה ברור גם בלי סיכום טור אינסופי, כי נעצרים כשמופיעה אחת האותיות פ נ ג, ולכן ההסתברות שנעצור באות פ היא שליש.
יש רק עוד בעיה פתוחה אחת - האם זו מתמטיקה הגיונית (שמלמדים במכון וייצמן) או מתמטיקה בלתי הגיונית (שלא מלמדים במכון וייצמן).

יש לי עוד הסבר:

מסובבים את הסביבון עד שמופיעה אחת האותיות נ ג פ. מהי התוחלת מספר הפעמים שהופיע ה ?
התשובה היא 1/3 לפי חישוב תוחלת של התפלגות גאומטרית.
בכל פעם שנעצרנו על פ מספר ההטלות היה ב 1 יותר גדול ממספר הפעמים שהופיע ה, ולכן התוחלת של מספר ההטלות עד שנעצרנו על פ הוא 1 + 1/3 = 4/3
 
למעלה