Давайте разберем задачу этапами.
Часть а) Проверяем, являются ли события независимыми
События:
- A: «в первый раз выпал орёл»
- B: «решка выпала дважды»
Определение независимости:
События A и B считаются независимыми, если выполняется следующее равенство:
[ P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B) ]
Шаг 1: Находим вероятности событий A и B.
Вероятность события A (в первый раз выпал орёл):
- При бросании симметричной монеты вероятность выпасть орлом (O) или решкой (R) равна 0.5.
- Таким образом, ( P(A) = 0.5 ).
Вероятность события B (решка выпала дважды):
Мы можем рассмотреть все возможные исходы, которые приводят к двум решкам за три броска.
Возможные комбинации исходов, когда решка выпала дважды (R) и один раз орел (O):
Всего существует ( 2^3 = 8 ) возможных исходов для трёх бросков, а удачных — 3.
Таким образом, вероятность B:
[ P(B) = \frac{3}{8} ]
Шаг 2: Находим вероятность совместного события A и B.
Для того чтобы как событие A произошло (первый бросок — орёл), а событие B (две решки) также произошло, нам нужно учесть, что орел выпадает на первом броске. Поэтому остальным двум броскам необходимо выпасть решкой, что является единственным возможным исходом:
Значит,:
[ P(A \cap B) = P(ORR) = \frac{1}{8} ]
Шаг 3: Проверяем равенство для независимости.
Теперь подставим найденные вероятности в условие независимости:
[ P(A \cap B) = \frac{1}{8} ]
[ P(A) \cdot P(B) = 0.5 \cdot \frac{3}{8} = \frac{3}{16} ]
Сравнивая:
- ( P(A \cap B) = \frac{1}{8} = \frac{2}{16} )
- ( P(A) \cdot P(B) = \frac{3}{16} )
Так как ( \frac{2}{16} \neq \frac{3}{16} ), события A и B не являются независимыми.
Часть б) Находим вероятность объединения событий A и B
Для нахождения вероятности объединения событий A и B используем формулу:
[ P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B) ]
Подставим известные вероятности:
- ( P(A) = 0.5 )
- ( P(B) = \frac{3}{8} )
- ( P(A \cap B) = \frac{1}{8} )
Теперь действуем по формуле:
[ P(A \cup B) = 0.5 + \frac{3}{8} - \frac{1}{8} ]
Приведем к общему знаменателю (8):
[ 0.5 = \frac{4}{8} ]
Таким образом:
[ P(A \cup B) = \frac{4}{8} + \frac{3}{8} - \frac{1}{8} = \frac{4 + 3 - 1}{8} = \frac{6}{8} = \frac{3}{4} ]
Ответ
а) События A и B не являются независимыми.
б) Вероятность объединения этих событий ( P(A \cup B) = \frac{3}{4} ).