Задача №1. В урну, содержащую 3 шара, опущен белый шар, после чего из нее наудачу извлечен один шар. Найти вероятность того, что извлеченный шар окажется белым, если равновозможны все варианты предположений о первоначальном составе шаров (по цвету).
Решение. Рассмотрим следующие предположения о первоначальном составе шаров (гипотезы):
- в урне было 3 белых шара;
- в урне были 2 белых шара и 1 шар другого цвета;
- в урне были 1 белый шар и 2 шара другого цвета;
- в урне не было белых шаров.
Обозначим событие: - извлечен белый шар.
Гипотезы (i = 1; 2; 3; 4) составляют полную группу несовместных событий; сумма вероятностей этих событий равна единице: .
Поскольку имеется 4 гипотезы, причем по условию они равновероятны, то вероятность каждой гипотезы равна 1/4, т. е. .
Событие может произойти только с одним из событий . Так как в урну добавляют один белый шар, то условные вероятности события равны:
Искомую вероятность того, что извлеченный шар окажется белым, найдем по формуле полной вероятности (1) при n = 4:
Задача №2. В трех урнах находятся белые и черные шары: в первой - 2 белых и 3 черных, во второй - 2 белых и 2 черных, в третьей - 3 белых и 1 черный. Из первой урны переложили шар во вторую. После этого шар из второй урны переложили в третью. Наконец, из третьей урны шар переложили в первую. Чему равна вероятность того, что состав шаров во всех урнах не изменился?
Решение. Испытание состоит в перекладывании шара из одной урны в другую. После трех испытаний состав шаров в урнах не изменится в том случае, если во всех испытаниях брать шар одного и того же цвета. Рассмотрим события:
- после трех испытаний состав шаров в урнах не изменился;
- из урны I в урну II переложен белый шар;
- из урны I в урну II переложен черный шар.
Вероятность гипотезы равна , вероятность гипотезы равна .
Возможны следующие два несовместные варианта наступления события :
1) событие наступает вместе с событием ;
2) событие наступает вместе с событием .
Рассмотрим первый вариант. После того, как из урны I взяли белый шар и положили в урну II, в урне II стало 3 белых и 2 черных шара. После того, как из урны II взяли белый шар и положили в урну III, в урне III стало 4 белых шара, и 1 черный шар. Событие произойдет, если совместно наступят два такие события:
- из урны II взят белый шар и положен в урну III;
- из урны III взят белый шар и положен в урну I.
Вероятность найдем по теореме умножения вероятностей зависимых событий:
Рассмотрим второй вариант. После того, как из урны I взяли черный шар и положили в урну II, в урне II стало 2 белых и 3 черных шара. После того, как из урны II взяли черный шар и положили в урну III, в урне III стало 3 белых и 2 черных шара. Событие произойдет, если совместно наступят два такие события:
- из урны II взят черный шар и положен в урну III;
- из урны III взят черный шар и положен в урну I.
Вероятность найдем по теореме умножения вероятностей зависимых событий:
Вероятность события найдем по формуле (1):