Давайте подробно решим задачу и объясним все шаги.
Задача: В коробке лежат 3 диска:
- Первый диск: обе стороны апельсинового цвета.
- Второй диск: обе стороны цвета грейпфрута.
- Третий диск: одна сторона апельсиновая, другая — грейпфрутовая.
Из коробки достают диск и показывают одну сторону. Нужно определить вероятность того, что на обратной стороне будет определённый цвет (апельсиновый или грейпфрутовый).
Шаг 1: Понимание ситуации и обозначения
Обозначим диски:
- Диск 1: обе стороны апельсиновые.
- Диск 2: обе стороны грейпфрутовые.
- Диск 3: одна сторона апельсиновая, другая грейпфрутовая.
Извлекается один диск случайным образом, вероятности выбора каждого диска равны:
\[ P(\text{диск 1}) = P(\text{диск 2}) = P(\text{диск 3}) = \frac{1}{3} \]
После этого показывается одна сторона этого диска.
Шаг 2: Вероятности показать ту или иную сторону
Рассмотрим, какую сторону показывают при извлечении каждого диска.
- Диск 1: обе стороны апельсиновый цвет → вероятность показать апельсиновую сторону: 1.
- Диск 2: обе стороны грейпфрутовый цвет → вероятность показать грейпфрутовую сторону: 1.
- Диск 3: одна сторона апельсиновая, другая — грейпфрутовая → вероятность показать апельсиновую или грейпфрутовую сторону: по 1/2.
Шаг 3: Расчёт вероятности показать определённую сторону
Предположим, мы показываем сторону апельсина. Тогда:
- Возможные ситуации:
- Выбрали диск 1 и показали апельсиновую сторону → вероятность: \(\frac{1}{3} \times 1 = \frac{1}{3}\)
- Выбрали диск 3 и показали апельсиновую сторону → вероятность: \(\frac{1}{3} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{6}\)
Общий шанс показать апельсиновую сторону: \[ P(\text{показ апельсина}) = \frac{1}{3} + \frac{1}{6} = \frac{2}{6} + \frac{1}{6} = \frac{3}{6} = \frac{1}{2} \]
Аналогично, вероятность показать грейпфрутовую сторону:
- Выбрали диск 2 (оба стороны грейпфрутовые): вероятность \(\frac{1}{3} \times 1 = \frac{1}{3}\)
- Выбрали диск 3 и показали грейпфрутовую сторону: вероятность \(\frac{1}{3} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{6}\)
Общий шанс показать грейпфрутовую сторону:
\[ P(\text{показ грейпфрута}) = \frac{1}{3} + \frac{1}{6} = \frac{2}{6} + \frac{1}{6} = \frac{3}{6} = \frac{1}{2} \]
Шаг 4: Расчёт условной вероятности обратной стороны
Теперь нужно определить вероятность, что у диска, с отображённой стороной, обратная сторона имеет определённый цвет.
Примеры:
- Если на видимой стороне апельсиновая, то найдём вероятность, что обратная сторона — апельсиновая или грейпфрутовая.
Это — условные вероятности:
\[ P(\text{обратная сторона апельсиновая} \mid \text{видимая апельсиновая}) \] и \[ P(\text{обратная сторона грейпфрутовая} \mid \text{видимая апельсиновая}) \]
Шаг 5: Расчёт условных вероятностей
Вероятность того, что видимая сторона апельсина принадлежит какому диску:
Используем теорию условных вероятностей (Бейеса):
\[ P(\text{диск 1} \mid \text{видимая апельсиновая}) = \frac{P(\text{видимая апельсиновая} \mid \text{диск 1}) P(\text{диск 1})}{P(\text{видимая апельсиновая})} \]
Из предыдущих данных:
\[ P(\text{видимая апельсиновая} \mid \text{диск 1}) = 1 \] \[ P(\text{видимая апельсиновая} \mid \text{диск 3}) = \frac{1}{2} \] \[ P(\text{видимая апельсиновая} \mid \text{диск 2}) = 0 \]
Общий знаменатель — вероятность видеть апельсин:
\[ P(\text{видимая апельсиновая}) = P(\text{диск 1}) \times 1 + P(\text{диск 3}) \times \frac{1}{2} + P(\text{диск 2}) \times 0 = \frac{1}{3} + \frac{1}{3} \times \frac{1}{2} + 0 = \frac{1}{3} + \frac{1}{6} = \frac{1}{2} \]
Тогда:
\[ P(\text{диск 1} \mid \text{видимая апельсиновая}) = \frac{\frac{1}{3}}{\frac{1}{2}} = \frac{2}{3} \] \[ P(\text{диск 3} \mid \text{видимая апельсиновая}) = \frac{\frac{1}{6}}{\frac{1}{2}} = \frac{1}{3} \]
Шаг 6: Итоговые вероятности для обратной стороны
Если на видимой стороне — апельсиновая:
- Обратная сторона апельсиновая, если диск 1: вероятносить \(\boxed{1}\)
- Обратная сторона грейпфрутовая, если диск 3: вероятность (поскольку у диска 3 одна сторона апельсиновая, другая — грейпфрутовая), равна 1.
Вероятность, что обратная сторона — апельсин:
\[ P(\text{обратная апельсиновая} \mid \text{видимая апельсиновая}) = P(\text{диск 1} \mid \text{видимая апельсиновая}) \times 1 + P(\text{диск 3} \mid \text{видимая апельсиновая}) \times 0 \]
Поскольку у диска 3 обратная сторона — грейпфрутовая, вероятность обратной стороны апельсина равна:
\[ \boxed{\frac{2}{3}} \]
Аналогично, вероятность, что обратная сторона — грейпфрутовая:
\[ P(\text{обратная грейпфрутовая} \mid \textиявленная апельсиновая}) = P(\text{диск 3} \mid \text{видимая апельсиновая}) \times 1 = \frac{1}{3} \]
Ответ:
- Если показалась апельсиновая сторона, то вероятность обратной стороны грейпфрута — \(\frac{1}{3}\), а апельсина — \(\frac{2}{3}\).
- Если показалась грейпфрутовая сторона (аналогичные рассуждения):
Вероятность, что обратная сторона грейпфрутовая:
\[ \boxed{\frac{2}{3}} \]
Вероятность, что обратная сторона апельсиновая:
\[ \boxed{\frac{1}{3}} \]
Если нужно, я могу помочь с вычислением по другим условиям!