Рассмотрим задачу подробно.
Дано:
В коробке лежат 3 диска:
- Первый диск — обе стороны апельсинового цвета.
- Второй диск — обе стороны грейпфрутового цвета.
- Третий диск — одна сторона апельсиновая, другая грейпфрутовая.
Достанут один диск случайно (каждый с равной вероятностью), покажут одну сторону. Задача — угадать, какой цвет будет на обратной стороне, выбирая либо апельсиновый, либо грейпфрутовый цвет, при этом учитывая, что угадать можно и "апельсиновый", и "грейпфрутовый".
Шаг 1. Вероятности выбора диска и показа стороны
Всего дисков: 3.
Каждый диск выбирается с вероятность \( \frac{1}{3} \).
Теперь рассмотрим каждую сторону, которая может быть показана.
Шаг 2. Вероятности показать каждую сторону с каждого диска
Диск 1: обе стороны апельсиновые.
- Вероятность показать апельсиновую сторону: 1 (так как обе стороны апельсиновые).
- Итак, вероятность показать апельсиновую сторону, выбрав его: \( \frac{1}{3} \times 1 = \frac{1}{3} \).
Диск 2: обе стороны грейпфрутовые.
- Вероятность показать грейпфрутовую сторону: 1.
- Вероятность показать грейпфрутовую сторону, выбрав его: \( \frac{1}{3} \times 1 = \frac{1}{3} \).
Диск 3: одна сторона апельсиновая, другая грейпфрутовая.
- Вероятность показать апельсиновую сторону: \( \frac{1}{2} \), поскольку 2 стороны, одна из которых апельсиновая.
- Вероятность показать грейпфрутовую сторону: также \( \frac{1}{2} \).
Так что, вероятности появления сторон у каждого диска:
| Диск | Вариант | Вероятность выбора и показа стороны | |--------|------------------------------------------ | 1 | апельсиновая сторона | \( \frac{1}{3} \) (диск выбран) \( \times 1 \) (сторона показана) = \( \frac{1}{3} \)| | 2 | грейпфрутовая сторона | \( \frac{1}{3} \times 1 = \frac{1}{3} \) | | 3 | апельсиновая сторона | \( \frac{1}{3} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{6} \) | | 3 | грейпфрутовая сторона | \( \frac{1}{3} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{6} \) |
Общая сумма: \( \frac{1}{3} + \frac{1}{3} + \frac{1}{6} + \frac{1}{6} = 1 \). Всё верно.
Шаг 3. Вероятности увидеть каждую сторону
Теперь определим, каковы вероятности появления каждой стороны, объединяя все диски:
Апельсиновая сторона:
Диск 1 (оба апельсиновых): вероятность показать апельсиновую сторону: \( \frac{1}{3} \).
Диск 3 (одна сторона апельсиновая): вероятность показать апельсиновую сторону: \( \frac{1}{6} \).
Итоговая вероятность показать апельсиновую сторону:
\[ P(\text{апельсиновая}) = \frac{1}{3} + \frac{1}{6} = \frac{2}{6} + \frac{1}{6} = \frac{3}{6} = \frac{1}{2} \]
Грейпфрутовая сторона:
Диск 2 (оба грейпфрутных): вероятность показать грейпфрутовую сторону: \( \frac{1}{3} \).
Диск 3 (одна сторона грейпфрутовая): вероятность показать грейпфрутовую сторону: \( \frac{1}{6} \).
Итоговая вероятность:
\[ P(\text{грейпфрутовая}) = \frac{1}{3} + \frac{1}{6} = \frac{2}{6} + \frac{1}{6} = \frac{3}{6} = \frac{1}{2} \]
Итого: вероятность увидеть апельсиновую или грейпфрутовую сторону равна \( \frac{1}{2} \).
Шаг 4. Условные вероятности, что обратная сторона какого цвета, исходя из выбранной стороны
Если нам показывают апельсиновую сторону, то какая вероятность, что обратная — грейпфрутовая, и наоборот?
Рассмотрим для каждой стороны:
Если показана апельсиновая сторона:
Вероятность, что это диск 1 (оба апельсиновы): тогда обратная сторона тоже апельсиновая.
Вероятность: \( P(\text{диск 1} | \text{апельсиновая}) \).Вероятность, что это диск 3 — апельсиновая сторона: тогда обратная — грейпфрутовая.
Рассчитаем:
\[ P(\text{диск 1} | \text{апельсиновая}) = \frac{P(\text{диск 1 и показывает апельсиновую})}{P(\text{апельсиновая})} = \frac{\frac{1}{3}}{\frac{1}{2}} = \frac{\frac{1}{3}}{\frac{1}{2}} = \frac{2}{3} \]
\[ P(\text{диск 3 — апельсиновая сторона} | \text{апельсиновая}) = \frac{\frac{1}{6}}{\frac{1}{2}} = \frac{\frac{1}{6}}{\frac{1}{2}} = \frac{1}{3} \]
Тогда:
- Обратная сторона грейпфрутовая, если диск — 3 (апельсиновая сторона): вероятность \( \frac{1}{3} \).
- Обратная сторона апельсиновая, если диск — 1: вероятность \( \frac{2}{3} \).
Итак:
Если показана апельсиновая сторона, вероятность, что обратная сторона грейпфрутовая: \( \frac{1}{3} \).
Если показана апельсиновая сторона, вероятность, что обратная сторона апельсиновая: \( \frac{2}{3} \).
Аналогично для грейпфрутовой стороны:
Вероятность, что это диск 2: тогда обратная — грейпфрутовая.
Вероятность, что это диск 3 — грейпфрутовая сторона: тогда обратная — апельсиновая.
Рассчитаем:
\[ P(\text{диск 2} | \text{грейпфрутовая}) = \frac{\frac{1}{3}}{\frac{1}{2}} = \frac{2}{3} \]
\[ P(\text{диск 3 — грейпфрутовая сторона} | \text{грейпфрутовая})= \frac{\frac{1}{6}}{\frac{1}{2}} = \frac{1}{3} \]
Тогда:
Обратная сторона апельсиновая — диск 3: вероятность \( \frac{1}{3} \).
Обратная сторона грейпфрутовая — диск 2: вероятность \( \frac{2}{3} \).
Итоговые вероятности:
| Показываемая сторона | Вероятность показать апельсиновую сторону | Вероятность показать грейпфрутовую сторону |
|---|---|---|
| Апельсиновая | \( \frac{1}{2} \) | \( \frac{1}{2} \) |
| Грейпфрутовая | \( \frac{1}{2} \) | \( \frac{1}{2} \) |
Обратная сторона:
Если показана апельсиновая сторона:
- Вероятность, что обратная — апельсиновая: \( \frac{2}{3} \)
- Вероятность, что обратная — грейпфрутовая: \( \frac{1}{3} \)
Если показана грейпфрутовая сторона:
- Вероятность, что обратная — грейпфрутовая: \( \frac{2}{3} \)
- Вероятность, что обратная — апельсиновая: \( \frac{1}{3} \)
Ответ:
- Если вы угадаете, что обратная сторона апельсиновая:
- При показе апельсиновой стороны вероятность успеха: \( \frac{2}{3} \)
- При показе грейпфрутовой стороны вероятность успеха, что обратная — апельсин: \( \frac{1}{3} \)
- Если вы угадаете, что обратная сторона грейпфрутовая:
- При показе апельсиновой стороны: вероятность успеха — \( \frac{1}{3} \)
- При показе грейпфрутовой стороны: вероятность успеха — \( \frac{2}{3} \)
Если нужно выбрать стратегию, чтобы максимизировать вероятность успеха, лучше угадывать "апельсиновая" при показе апельсиновой стороны, и "грейпфрутовая" при показе грейпфрутовой.
Если есть дополнительные вопросы или нужно уточнение — скажите!