סטטיסטיקה והסתברות — תרגול לבגרות 3 יח"ל (כיתה י"א)

פתרונות

1. $\frac{1}{3}$ — לקובייה $6$ תוצאות שוות-הסתברות. מספר התוצאות המתאימות חלקי $6$ נותן $\frac{1}{3}$.
2. $\frac{1}{4}$ — לפי הגדרת ההסתברות המותנית $P(A\mid B)=\dfrac{P(A\cap B)}{P(B)}=\dfrac{\frac{1}{12}}{\frac{1}{3}}=\frac{1}{4}$.
3. $\frac{1}{12}$ — באירועים בלתי תלויים $P(A\cap B)=P(A)\cdot P(B)=\frac{1}{6}\cdot \frac{1}{2}=\frac{1}{12}$.
4. $\frac{1}{18}$ — יש $36$ זוגות אפשריים. מספר הזוגות שסכומם $11$ הוא $2$, ולכן ההסתברות $\frac{2}{36}=\frac{1}{18}$.
5. $7$ — ממוצע $= \frac{4+6+8+10}{4} = \frac{28}{4} = 7$.
6. $18$ — ממוצע $= \frac{6+12+18+24+30}{5} = \frac{90}{5} = 18$.
7. $20$ — ממוצע $= \frac{5+15+25+35}{4} = \frac{80}{4} = 20$.
8. $60$ — ממוצע משוקלל $= \frac{40\cdot1+70\cdot2}{1+2} = \frac{180}{3} = 60$.
9. $7$ — כדי למצוא חציון ממיינים: $5, 5, 7, 9, 11$. האיבר האמצעי ברשימה הממוינת $5, 5, 7, 9, 11$ הוא $7$.
10. $\frac{7}{20}$ — סוכמים מסלולים: $P(A)\cdot\frac{2}{5}+P(B)\cdot\frac{1}{3}=\frac{1}{4}\cdot\frac{2}{5}+\frac{3}{4}\cdot\frac{1}{3}=\frac{7}{20}$.
11. $\frac{1}{8}$ — כל הטלה בלתי תלויה עם הסתברות $\frac{1}{2}$. ספירת המקרים המתאימים מתוך כל המקרים נותנת $\frac{1}{8}$.
12. $3$ — השכיח הוא הערך החוזר על עצמו הכי הרבה פעמים בסדרת הנתונים. סופרים את מספר ההופעות של כל ערך: $1$ מופיע $2$ פעמים, $2$ מופיע פעם אחת, $3$ מופיע $3$ פעמים. הערך $3$ הוא הנפוץ ביותר, לכן השכיח הוא $3$.
13. $\frac{2}{5}$ — ללא החזרה: בשליפה השנייה מספר הכדורים קטן. ההסתברות $= \frac{4}{6} \cdot \frac{3}{5} = \frac{12}{30} = \frac{2}{5}$.
14. $70$ — ממוצע משוקלל $= \frac{60\cdot2+90\cdot1}{2+1} = \frac{210}{3} = 70$.
15. $\frac{19}{27}$ — הסתברות אף הצלחה היא $(\frac{2}{3})^{3}=\frac{8}{27}$, ולכן ההסתברות ללפחות אחת היא $1-\frac{8}{27}=\frac{19}{27}$.
16. $\frac{2}{5}$ — הסתברות המשלים $= 1 - P(A) = 1 - \frac{3}{5} = \frac{5-3}{5} = \frac{2}{5}$.
17. $\frac{1}{10}$ — סך הכדורים $1+9=10$. מספר הכדורים בצבע שחור הוא $1$, ולכן ההסתברות $\frac{1}{10}$.
18. $\frac{3}{5}$ — מבין $30$ הבנים, $18$ עברו, ולכן ההסתברות המותנית $\frac{3}{5}$.
19. $\frac{2}{3}$ — האיחוד $\{1,3,5,6\}$ — $4$ מתוך $6$. ההסתברות $= \frac{4}{6} = \frac{2}{3}$.
20. $\frac{1}{10}$ — ההסתברות היא מספר המקרים הרצויים חלקי כלל המקרים: $\frac{5}{50} = \frac{1}{10}$.
21. $\frac{452}{5}$ — ממוצע משוקלל $= \frac{88\cdot2+92\cdot3}{2+3} = \frac{452}{5} = \frac{452}{5}$.
22. $\frac{1}{2}$ — סך הכדורים $4+4=8$. מספר הכדורים בצבע אדום הוא $4$, ולכן ההסתברות $\frac{1}{2}$.
23. $7$ — טווח $=$ הערך הגדול ביותר פחות הערך הקטן ביותר $= 10 - 3 = 7$.
24. $\frac{1}{5}$ — סך הכדורים $2+8=10$. מספר הכדורים בצבע צהוב הוא $2$, ולכן ההסתברות $\frac{1}{5}$.
25. $5$ — ממוצע $= \frac{1+3+5+7+9}{5} = \frac{25}{5} = 5$.
26. $\sqrt{\dfrac{8}{3}}$ — שלב 1 — חישוב הסטיות מהממוצע ($\mu=4$): $(2-4)^2=4,\; (4-4)^2=0,\; (6-4)^2=4$. שלב 2 — שונות אוכלוסייתית: $\sigma^2 = \dfrac{4+0+4}{3} = \dfrac{8}{3}$. שלב 3 — סטיית תקן: $\sigma = \sqrt{\dfrac{8}{3}} \approx 1.633$. מסיח $4$ שווה לממוצע ולא לסטיית התקן. מסיח $\dfrac{8}{3}$ הוא השונות בלבד, לפני הוצאת שורש. מסיח $2$ מתקבל אם מחלקים בـ$n-1=2$ (שונות מדגמית) במקום בـ$n=3$.
27. $\frac{3}{10}$ — הסתברות המשלים $= 1 - P(A) = 1 - \frac{7}{10} = \frac{10-7}{10} = \frac{3}{10}$.
28. $\frac{3}{8}$ — סוכמים מסלולים: $P(A)\cdot\frac{1}{2}+P(B)\cdot\frac{1}{4}=\frac{1}{2}\cdot\frac{1}{2}+\frac{1}{2}\cdot\frac{1}{4}=\frac{3}{8}$.
29. $\frac{1}{2}$ — לפי הגדרת ההסתברות המותנית $P(A\mid B)=\dfrac{P(A\cap B)}{P(B)}=\dfrac{\frac{1}{6}}{\frac{1}{3}}=\frac{1}{2}$.
30. $0$ — השונות שווה לממוצע ריבועי הסטיות מהממוצע: $\frac{(2-2)^2+(2-2)^2+(2-2)^2+(2-2)^2}{4} = 0$. סטיית התקן $= \sqrt{0} = 0$.