עץ הסתברות עם נעלמים

בחלק משאלות הבגרות ב־471 העץ מגיע עם נעלם: x גברים ו־2x נשים, או הסתברות P שמשתנה בשלב השני. בעמוד הזה: איך רושמים את הענפים עם הנעלם, בונים משוואה ופותרים, ואיך מציבים וממשיכים מעץ במספרים – שתי דוגמאות פתורות שלב אחר שלב, עם שברים בלבד.

רוצים לראות סרטונים בנושא? היכנסו לקורס ההסתברות המלא – שיעורים מוקלטים, דפי הסבר ותרגילים פתורים לבגרות 471.

בעמוד הזה:

  1. איך פותרים עץ עם נעלם
  2. דוגמה: x גברים ו־2x נשים
  3. דוגמה: שני מבחנים, הסתברות P
  4. טעויות נפוצות
  5. שאלות נפוצות

נעלם על הענפים ← משוואה ← מציבים ← עץ במספרים

  • רושמים על הענפים ביטויים עם הנעלם (x או P). הענף המשלים: 1 פחות הענף הנתון, עם סוגריים.
  • בונים משוואה מהנתון: לאורך מסלול כפל, בין מסלולים חיבור, ומשווים להסתברות שנתונה.
  • פותרים, בודקים את התנאי שבשאלה, מציבים ומציירים את העץ מחדש במספרים.

איך פותרים דיאגרמת עץ עם נעלם

בשאלות האלה לא נותנים את כל ההסתברויות על הענפים. נותנים ביטוי עם נעלם, ונותנים את התוצאה של מסלול או של כמה מסלולים. הבסיס – איך בונים עץ – בעמוד דיאגרמת עץ בהסתברות. כאן:

  1. רושמים את הענפים עם הנעלם. בכל צומת סכום הענפים הוא 1.
  2. מסמנים את המסלולים שהנתון מדבר עליהם, ובונים משוואה.
  3. פותרים ופוסלים פתרון שלא מתאים לתנאי (למשל P > 12).
  4. מציבים ועונים על שאר הסעיפים מעץ עם מספרים בלבד.

דוגמה פתורה: x גברים ו־2x נשים, בלי החזרה

השאלה (משיעור 21 בקורס): בחדר נמצאים x גברים ו־2x נשים. בוחרים באקראי שני אנשים מהחדר בזה אחר זה (בלי החזרה). ידוע שההסתברות לבחור שני אנשים שאחד מהם גבר והאחר אישה היא 12.

א. חשב את x.

בונים עץ

סך הכל אנשים: x + 2x = 3x.

בחירה ראשונה: גבר x3x, ונצמצם ב־x: x3x = 13. אישה 2x3x = 23 (נצמצם ב־x).

בחירה שנייה, בלי החזרה: נשאר אדם אחד פחות, 3x − 1, ומהמין שנבחר – אחד פחות.

x3xx − 13x − 1גבר2x3x − 1אישהגבר2x3xx3x − 1גבר2x − 13x − 1אישהאישה

אחד גבר ואחד אישה = גבר ואז אישה או אישה ואז גבר (בסגול כהה). לאורך מסלול כפל, ביניהם חיבור:

13 · 2x3x − 1 + 23 · x3x − 1 = 12

מונה כפול מונה, מכנה כפול מכנה:

2x9x − 3 + 2x9x − 3 = 12

אותו מכנה ← מחברים את המונים:

4x9x − 3 = 12

כפל בהצלבה:

2 · 4x = 9x − 3

8x = 9x − 3

נעביר אגפים: נחסיר 8x ונוסיף 3 לשני האגפים:

x = 3

תשובה: x = 3 (3 גברים ו־6 נשים)

ב. ידוע שהאדם השני שנבחר היה אישה. מהי ההסתברות שהאדם הראשון שנבחר היה אישה?

מציבים x = 3: 9 אנשים, 3 גברים ו־6 נשים. אחרי הבחירה הראשונה נשארים 8. העץ במספרים (בסגול בהיר ובסגול כהה – השני אישה; בסגול כהה – גם הראשון אישה):

3928גבר68אישהגבר6938גבר58אישהאישה

"ידוע" ← הסתברות מותנית. מה שידוע – הולך למכנה: השני אישה = אישה־אישה או גבר־אישה. נשאיר מכנה 72 בשניהם, כדי שיהיה נוח לחבר:

P(אישה, אישה) = 69 · 58 = 3072

P(גבר, אישה) = 39 · 68 = 1872

3072 + 1872 = 4872

מה שרוצים – הולך למונה: מתוך זה, גם הראשון אישה: אישה־אישה, 3072.

P(ראשון אישה | שני אישה)

= 30724872

חילוק בשבר הוא כפל בשבר ההפוך:

3072 · 7248

נצמצם ב־72:

3048

נצמצם ב־6 (30 : 6 = 5, 48 : 6 = 8):

3048 = 58

תשובה: 58

דוגמה פתורה: שני מבחנים, הסתברות P

השאלה (משיעור 22 בקורס): כדי להתקבל ללימודים בפקולטה מסוימת מועמד צריך להיבחן בשני מבחנים. ההסתברות שמועמד יצליח במבחן הראשון היא P (P > 0.5). אם המועמד הצליח במבחן הראשון, ההסתברות שיצליח במבחן השני היא P + 0.3. אם נכשל במבחן הראשון, ההסתברות שיצליח במבחן השני היא P − 0.1. נתון כי ההסתברות שהמועמד יצליח בדיוק במבחן אחד מבין השניים היא 940.

רושמים את הענפים

בשאלה נתונים מספרים עשרוניים. נעביר לשברים: 0.5 = 12, 0.3 = 310, 0.1 = 110.

מבחן I: הצליח P, נכשל 1 − P.

מבחן II (בכל צומת סכום הענפים 1, ולכן "נכשל" הוא המשלים, עם סוגריים):

אחרי מבחן Iהצליח במבחן IIנכשל במבחן II
הצליחP + 3101 − (P + 310) = 710 − P
נכשלP − 1101 − (P − 110) = 1110 − P

א. מצאו את P.

בדיוק במבחן אחד = הצליח ואז נכשל או נכשל ואז הצליח:

P · (710 − P) + (1 − P)(P − 110)

= 940

פותחים סוגריים:

710P − P² + P − 110 − P² + 110P

= 940

מכנסים איברים: −P² − P² = −2P², 710P + P + 110P = 1810P:

−2P² + 1810P − 110 = 940

נכפול את שני האגפים ב־40 (1810 · 40 = 72, 110 · 40 = 4, 940 · 40 = 9):

−80P² + 72P − 4 = 9

נעביר אגפים ונכפול ב־(−1):

80P² − 72P + 13 = 0

נוסחת השורשים, עם a = 80, b = −72, c = 13:

b² − 4ac = 5184 − 4160 = 1024

√1024 = 32

P = 72 ± 32160

P₁ = 104160 = 1320

(נצמצם ב־8)

P₂ = 40160 = 14

(נצמצם ב־40)

נתון P > 12, ולכן P = 14 נפסל.

תשובה: P = 1320

כדי להתקבל ללימודים בפקולטה המועמד צריך להצליח בשני המבחנים.

ב. ידוע כי מועמד הצליח לפחות במבחן אחד. מהי ההסתברות שהוא התקבל לפקולטה?

העץ במספרים

מציבים P = 1320 (מכנה 20 לכולם):

  • הצליח ב־I: 1320. נכשל ב־I: 1 − 1320 = 720.
  • אחרי הצלחה: הצליח 1320 + 620 = 1920, נכשל 1420 − 1320 = 120.
  • אחרי כישלון: הצליח 1320 − 220 = 1120, נכשל 2220 − 1320 = 920.
13201920הצליח120נכשלהצליח7201120הצליח920נכשלנכשל

"ידוע" ← הסתברות מותנית. מה שידוע – הולך למכנה: הצליח לפחות באחד. נוח עם המשלים – 1 פחות "נכשל בשניהם":

P(נכשל בשניהם) = 720 · 920

= 63400

P(לפחות אחד) = 1 − 63400

= 400400 − 63400 = 337400

מה שרוצים – הולך למונה: התקבל = הצליח בשניהם (בסגול כהה):

P(שניהם) = 1320 · 1920 = 247400

P(התקבל | לפחות אחד)

= 247400337400

חילוק בשבר הוא כפל בשבר ההפוך:

247400 · 400337

נצמצם ב־400:

247337

אי אפשר לצמצם יותר.

תשובה: 247337

טעויות נפוצות

  • לכתוב את הענף המשלים בלי סוגריים: 1 − P + 310 במקום 1 − (P + 310).
  • בלי החזרה עם x: לשכוח שגם המכנה יורד (3x − 1) וגם המין שנבחר (x − 1).
  • לא לפסול פתרון: כשנתון P > 12 נשאר רק 1320.
  • להמשיך לעבוד עם x או P אחרי שמצאנו אותם. מציבים ועונים מעץ במספרים.

שאלות נפוצות

איך כותבים את הענף המשלים בעץ עם נעלם?

מכל צומת סכום הענפים הוא 1. אם הענף הנתון הוא P + 310, הענף השני הוא 1 − (P + 310) = 710 − P.

מה עושים כשיוצאים שני פתרונות?

בודקים את התנאי שבשאלה (למשל P > 12) ופוסלים את מה שלא מתאים. גם הסתברות חייבת להיות בין 0 ל־1.

האם ממשיכים לעבוד עם x בסעיפים הבאים?

לא. מציבים את הערך שמצאנו, מציירים את העץ מחדש במספרים, ועונים בשברים בלי נעלמים.

רוצים לראות סרטונים בנושא? היכנסו לקורס ההסתברות המלא – שיעורים מוקלטים, דפי הסבר ותרגילים פתורים לבגרות 471.

עוד באתר

→ הקודם: דיאגרמת עץ בהסתברות  |  הבא: עץ והסתברות מותנית – שאלת בגרות ←

ערוץ היוטיוב🔔 הרשמה לערוץ
האתר שומר שבת ואינו פעיל בשבת ובחגים
האתר משתמש בעוגיות.
בחירת עוגיות