נסמן: p – ההסתברות לעבור את מבחן א'. אז ההסתברות לעבור את מבחן ב' בהינתן שעבר את מבחן א' היא 2p. נסמן ב־r את ההסתברות לעבור את הראיון בהינתן שעבר את שני המבחנים.
לפי עץ ההסתברויות:
ההסתברות להתקבל לעבודה (לעבור את הכול):
p⋅2p⋅r=2p2r
ההסתברות לעבור את שני המבחנים ולהיכשל בראיון:
p⋅2p⋅(1−r)=2p2(1−r)
נתון שההסתברות הראשונה גדולה פי 3 מן השנייה:
2p2r=3⋅2p2(1−r)
r=3−3r
4r=3⇒r=0.75
תשובה:0.75
סעיף ב
תשובה סופית:0.2
ההסתברות להתקבל היא 0.06:
p⋅2p⋅0.75=1.5p2
1.5p2=0.06
p2=0.04⇒p=0.2
(p היא הסתברות, ולכן p>0.)
תשובה:0.2
סעיף ג
תשובה סופית:477≈0.149
נסמן: A – עבר את מבחן א'; N – לא התקבל לעבודה.
P(N)=1−0.06=0.94
מי שלא עבר את מבחן א' לא מתקבל. מבין אלה שעברו את מבחן א' (0.2), חלק מתקבלים (0.06) והשאר לא:
P(A∩N)=0.2−0.06=0.14
המבוקש הוא ההסתברות המותנית P(A/N). לפי נוסחת ההסתברות המותנית:
P(A/N)=P(N)P(A∩N)
נציב:
P(A/N)=0.940.14
=477≈0.149
תשובה:477≈0.149
סעיף ד
תשובה סופית:≈0.163
לכל אחד מ־5 המועמדים שלא התקבלו, ההסתברות שעבר את מבחן א' היא p=477 (סעיף ג), באופן בלתי תלוי. זו התפלגות ברנולי עם n=5.
„לפחות שניים" — נחשב בעזרת המאורע המשלים (0 או 1):
נסמן: M – התלמיד מדריך, L – לתלמיד יש רישיון. נסמן P(L)=x.
„חצי מבעלי הרישיון הם מדריכים”: P(M/L)=21, ולכן:
P(M∩L)=21x
האחוז השני שווה לראשון: P(L/M)=P(M/L)=21. כלומר חצי מן המדריכים בלי רישיון וחצי עם רישיון:
P(M∩L)=P(M∩L)=21x
P(M)=21x+21x=x
„מדריך או בעל רישיון”:
P(M∪L)=P(L)+P(M∩L)
x+21x=0.45⇒1.5x=0.45
x=0.3
לכן P(M)=0.3.
L
L
סה״כ
M
0.15
0.15
0.3
M
0.15
0.55
0.7
סה״כ
0.3
0.7
1
תשובה: 30% מן התלמידים הם מדריכים
סעיף ב
תשובה סופית:143≈0.214
המאורעות כמו בסעיף א: M – התלמיד מדריך, L – אין לתלמיד רישיון. בוחרים מבין התלמידים שאין להם רישיון, ולכן המבוקש הוא P(M/L). לפי נוסחת ההסתברות המותנית:
P(M/L)=P(L)P(M∩L)
מהטבלה: P(M∩L)=0.15, P(L)=0.7. נציב:
P(M/L)=0.70.15=143
תשובה:143≈0.214
סעיף ג (1)
תשובה סופית:26891278579≈0.292
השכבה גדולה, ולכן הבחירות בלתי תלויות: ניסוי ברנולי עם n=5 ו־p=143 (ההסתברות שתלמיד בלי רישיון הוא מדריך), 1−p=1411.
„יותר ממדריך אחד” = לא 0 ולא 1:
P=1−P5(0)−P5(1)
P5(0)=(1411)5≈0.2995
P5(1)=5⋅143⋅(1411)4≈0.4083
P=1−0.2995−0.4083
=26891278579≈0.292
תשובה:26891278579≈0.292
סעיף ג (2)
תשובה סופית:1746213805≈0.791
נסמן: A – מספר המדריכים שנבחרו זוגי, B – נבחר יותר ממדריך אחד. מבין 2,3,4,5 הזוגיים הם 2 ו־4:
P(A∩B)=P5(2)+P5(4)
P5(2)=(25)(143)2(1411)3≈0.2227
P5(4)=(45)(143)4⋅1411≈0.0083
המבוקש הוא ההסתברות המותנית P(A/B). לפי נוסחת ההסתברות המותנית:
נסמן ב־p את ההסתברות לבחור תפוז. בית האריזה גדול, ולכן בחירות של פירות שונים הן בלתי תלויות (ההסתברות כמעט אינה משתנה מבחירה לבחירה):
p⋅p=0.4096
p=0.4096=0.64
יש רק שני סוגי פירות, ולכן ההסתברות לבחור לימון:
1−0.64=0.36
תשובה:0.36
סעיף ב
תשובה סופית:0.7
נסמן: A – נבחר תפוז, B – נבחר פרי המיועד לייצוא, ו־P(B)=x.
נתון:
P(A/B)=53,P(Aˉ/Bˉ)=154
ולכן תפוז מבין הפירות שאינם לייצוא:
P(A/Bˉ)=1−154=1511
לפי נוסחת ההסתברות השלמה:
P(A)=P(B)⋅P(A/B)
+P(Bˉ)⋅P(A/Bˉ)
0.64=53x+1511(1−x)
0.64=1511−152x
152x=1511−0.64=151.4
x=0.7
ההסתברות שנבחר פרי המיועד לייצוא היא 0.7.
תשובה:0.7
סעיף ג
תשובה סופית:8128≈0.346
המאורעות כמו בסעיף ב: A – נבחר תפוז (Aˉ – לימון), B – נבחר פרי המיועד לייצוא.
נמצא איזה חלק מהלימונים מיועד לייצוא. לימון שאינו לייצוא:
P(Aˉ∩Bˉ)=P(Bˉ)⋅P(Aˉ/Bˉ)
=0.3⋅154=0.08
לימון לייצוא:
P(Aˉ∩B)=P(Aˉ)−0.08
=0.36−0.08=0.28
ולכן, בהינתן שנבחר לימון (Aˉ), ההסתברות שהוא לייצוא (B) היא P(B/Aˉ). לפי נוסחת ההסתברות המותנית:
P(B/Aˉ)=P(Aˉ)P(Aˉ∩B)
=0.360.28=97
וההסתברות שאינו לייצוא: 92.
ידוע שנבחרו שני לימונים. כל אחד מהם (באופן בלתי תלוי) מיועד לייצוא בהסתברות 97. אחד לייצוא והאחר לא – בשני סדרים אפשריים:
2⋅97⋅92=8128≈0.346
תשובה:8128≈0.346
סעיף ד
תשובה סופית:14171074≈0.758
כל פרי מיועד לייצוא בהסתברות 0.7, באופן בלתי תלוי. נסמן ב־X את מספר הפירות המיועדים לייצוא מבין 4 – התפלגות בינומית, n=4, p=0.7:
P4(0)=0.34=0.0081
P4(4)=0.74=0.2401
לפחות אחד לייצוא:
P(X≥1)=1−0.0081=0.9919
נסמן: C – לכל היותר 3 מהפירות מיועדים לייצוא (X≤3), D – לפחות פרי אחד מיועד לייצוא (X≥1). ידוע ש־D התרחש, ולכן המבוקש הוא P(C/D). לפי נוסחת ההסתברות המותנית:
בכד א׳ יש 25 כדורים: 10 אדומים ו־15 צהובים. בכד ב׳ כל הכדורים אדומים. בחירת הכד היא בהסתברות 21 לכל כד.
נסמן: A — שני הכדורים צהובים, R — שני הכדורים אדומים, B — שני הכדורים באותו צבע. ידוע ש־B התרחש, ולכן המבוקש הוא P(A/B). לפי נוסחת ההסתברות המותנית:
P(A/B)=P(B)P(A∩B)
שני כדורים צהובים — אפשרי רק מכד א׳. הכדור הראשון צהוב, ואז מוציאים כדור שני בלי החזרה (נשארו 24 כדורים, מהם 14 צהובים):
P(A)=21⋅2515⋅2414=407
שני כדורים אדומים — הכדור הראשון אדום, מחזירים אותו ומוציאים שוב מאותו כד:
מכד א׳: 21⋅2510⋅2510=252
מכד ב׳: 21⋅1⋅1=21
P(R)=252+21=5029
באותו צבע = שניהם צהובים או שניהם אדומים:
P(B)=407+5029
=20035+200116=200151
שני כדורים צהובים הם בוודאי באותו צבע: A מוכל ב־B, ולכן P(A∩B)=P(A). נציב:
P(A/B)=20015120035
=15135≈0.232
תשובה:15135≈0.232
סעיף ב
תשובה סופית:0.35⋅0.7=0.001701
בכל ביצוע של התהליך יעל בוחרת כד ומוציאה כדור אחד, ומחזירה אותו — כך שבכל פעם ההסתברויות זהות.
ההסתברות להוציא כדור אדום בביצוע אחד:
21⋅2510+21⋅1=51+21=107
ולכן ההסתברות לכדור צהוב: 1−0.7=0.3.
יעל מבצעת את התהליך 6 פעמים בדיוק אם ב־5 הפעמים הראשונות הוציאה כדור צהוב, ובפעם השישית — אדום:
0.35⋅0.7=0.00243⋅0.7=0.001701
תשובה:0.35⋅0.7=0.001701
סעיף ג
תשובה סופית: לא. היה צריך להעביר 11 כדורים, אבל בכד ב׳ יש רק 10.
נניח שבכד ב׳ היו 10 כדורים, והעבירו t מהם (כולם אדומים) לכד א׳. אחרי ההעברה:
בכד א׳: 10+t אדומים ו־15 צהובים, סך הכול 25+t.
בכד ב׳ נשארו כדורים, וכולם אדומים.
ההסתברות להוציא כדור אדום:
21⋅25+t10+t+21⋅1=2419
21⋅25+t10+t=2419−2412=247
25+t10+t=127
12(10+t)=7(25+t)
120+12t=175+7t
5t=55⇒t=11
כדי לקבל הסתברות 2419 צריך להעביר 11 כדורים, אבל אם בכד ב׳ היו רק 10 כדורים אי אפשר להעביר 11 (וגם צריך שיישארו בו כדורים). לכן לא ייתכן שלפני ההעברה היו בכד ב׳ 10 כדורים.
תשובה: לא. היה צריך להעביר 11 כדורים, אבל בכד ב׳ יש רק 10.
מספר התשובות הנכונות מתפלג בינומית עם n=5 והסתברות הצלחה P. נסמן ב־A את המאורע „ענתה נכון על 4 שאלות לכל היותר”. המאורע המשלים הוא „ענתה נכון על כל 5 השאלות”, ולכן:
P(A)=1−P5=0.83193
P5=0.16807
P=50.16807=0.7
תשובה:P=0.7
סעיף ב
תשובה סופית:0.3087
לפי נוסחת ברנולי עם n=5,k=3,p=0.7:
P5(3)=(35)⋅0.73⋅0.32
=10⋅0.343⋅0.09=0.3087
תשובה:0.3087
סעיף ג
תשובה סופית:0.2401
הניקוד המרבי הוא 1+2+3+4+5=15. ניקוד של 14 לפחות מתקבל רק ב־2 מקרים:
15 נקודות – כל 5 התשובות נכונות: 0.75.
14 נקודות – כל התשובות נכונות חוץ משאלה 1: 0.3⋅0.74.
P=0.75+0.3⋅0.74
=0.16807+0.07203=0.2401
תשובה:0.2401
סעיף ד
תשובה סופית:0.05733
נמצא את כל הצירופים של מספרי שאלות שסכומם 6:
שתי שאלות: {1,5} או {2,4} – כל אחד בהסתברות 0.72⋅0.33.
שלוש שאלות: {1,2,3} – בהסתברות 0.73⋅0.32.
(אין שאלה אחת שמזכה ב־6 נקודות, וארבע שאלות מזכות לפחות ב־1+2+3+4=10.)
P=2⋅0.72⋅0.33+0.73⋅0.32
=0.02646+0.03087=0.05733
תשובה:0.05733
סעיף ה
תשובה סופית:0.1
נגדיר: A – אחינועם צברה בדיוק 6 נקודות, B – ענתה נכון על 3 שאלות בדיוק. ידוע ש־B התרחש, ולכן המבוקש הוא P(A/B). לפי נוסחת ההסתברות המותנית:
P(A/B)=P(B)P(A∩B)
3 תשובות נכונות בדיוק מתוך 5 – לפי נוסחת ברנולי:
P(B)=(35)⋅0.73⋅0.32=0.3087
עם 3 תשובות נכונות, 6 נקודות מתקבלות רק מהצירוף {1,2,3}, ולכן:
P(A∩B)=0.73⋅0.32=0.03087
נציב:
P(A/B)=0.30870.03087=0.1
(אפשר גם לנמק: בהינתן 3 תשובות נכונות, כל אחד מ־(35)=10 הצירופים שווה הסתברות, ורק אחד מהם נותן 6 נקודות.)
נתון שמספר המנויים בתל אביב שלא קיבלו בזמן גדול פי 1.5 ממספר המנויים בתל אביב שקיבלו בזמן, ולכן גם ההסתברויות מקיימות:
P(Aˉ∩Bˉ)=1.5⋅0.6p=0.9p
כל המנויים בתל אביב:
P(Aˉ)=P(Aˉ∩B)+P(Aˉ∩Bˉ)
1−p=0.6p+0.9p=1.5p
2.5p=1⇒p=0.4
ההסתברות לקבל בזמן:
P(B)=1.35⋅0.4=0.54
54% מן המנויים קיבלו את העיתון בזמן.
תשובה: 54%
סעיף ג
תשובה סופית:52990≈0.170
נשלים טבלת הסתברויות עבור p=0.4:
חיפה A
תל אביב Aˉ
סה״כ
בזמן B
0.3
0.24
0.54
לא בזמן Bˉ
0.1
0.36
0.46
סה״כ
0.4
0.6
1
המאורעות כמו בסעיף א: A – המנוי גר בחיפה (Aˉ – בתל אביב), Bˉ – המנוי לא קיבל את העיתון בזמן. בוחרים מבין המנויים שלא קיבלו בזמן, ולכן צריך את ההסתברויות המותנות P(Aˉ/Bˉ) ו־P(A/Bˉ). לפי נוסחת ההסתברות המותנית:
P(Aˉ/Bˉ)=P(Bˉ)P(Aˉ∩Bˉ)
=0.460.36=2318
P(A/Bˉ)=P(Bˉ)P(A∩Bˉ)
=0.460.1=235
הראשון מתל אביב והשני מחיפה (הבחירות בלתי תלויות):
2318⋅235=52990≈0.170
תשובה:52990≈0.170
סעיף ד
תשובה סופית:≈0.9976
כל 6 המנויים שהתקשרו לא קיבלו את העיתון בזמן. לפי סעיף ג, כל אחד מהם גר בחיפה בהסתברות 235, באופן בלתי תלוי.
זו התפלגות ברנולי עם n=6 ו־p=235.
המאורע "לכל היותר 4 מחיפה" משלים את המאורע "5 או 6 מחיפה":
נסמן: מ – הצלחה, נ – כישלון. ארבעת המקרים (מבחן ראשון – מבחן שני):
מקרה
הסתברות
מ – מ
P(P+0.3)
מ – נ
P(0.7−P)
נ – מ
(1−P)(P−0.1)
נ – נ
(1−P)(1.1−P)
הצלחה בדיוק במבחן אחד – המקרים "מ – נ" ו"נ – מ":
P(0.7−P)+(1−P)(P−0.1)=409
נפתח סוגריים:
0.7P−P2+P−0.1−P2+0.1P
=0.225
−2P2+1.8P−0.325=0
P2−0.9P+0.1625=0
P=20.9±0.81−0.65=20.9±0.4
הפתרונות הם 0.65 ו־0.25. נתון ש־P>0.5, ולכן:
P=0.65
תשובה:P=0.65
סעיף ב
תשובה סופית:337247≈0.733
עבור P=0.65, ההסתברות להצליח במבחן השני אחרי הצלחה במבחן הראשון:
0.65+0.3=0.95
ואחרי כישלון במבחן הראשון:
0.65−0.1=0.55
נגדיר מאורעות: K – המועמד התקבל, כלומר הצליח בשני המבחנים; L – הצליח לפחות במבחן אחד. ידוע ש־L התרחש, ולכן המבוקש הוא P(K/L). לפי נוסחת ההסתברות המותנית:
P(K/L)=P(L)P(K∩L)
המאורע K מוכל ב־L (מי שהצליח בשניהם הצליח לפחות באחד), ולכן P(K∩L)=P(K):
P(K)=0.65⋅0.95=0.6175
המשלים של L הוא כישלון בשני המבחנים:
P(L)=1−0.35⋅0.45=0.8425
נציב:
P(K/L)=0.84250.6175
=337247≈0.733
תשובה:337247≈0.733
סעיף ג
תשובה סופית:≈0.1802
לכל מועמד:
P(התקבל)=0.6175
P(נכשל בשניהם)=0.35⋅0.45
=0.1575
צריך ששניים מהשלושה יתקבלו והשלישי ייכשל בשני המבחנים. את המועמד שנכשל אפשר לבחור ב־3 דרכים:
P=3⋅0.61752⋅0.1575
≈0.1802
תשובה:≈0.1802
סעיף ד
תשובה סופית:1−0.6175n−0.3825n
כל מועמד מתקבל בהסתברות 0.6175 ולא מתקבל בהסתברות 1−0.6175=0.3825, באופן בלתי תלוי.
המאורע המשלים ל"לפחות אחד התקבל וגם לפחות אחד לא התקבל" הוא: כל n המועמדים התקבלו, או אף אחד מהם לא התקבל.
נסמן ב־N את מספר המשתתפים במשאל. מספר המשתתפים שבעד ההצעה הוא pN.
80% מהתומכים הם תלמידי שנה א׳: 0.8pN.
שאר התומכים הם תלמידי שנה ב׳: 0.2pN.
מספר תלמידי שנה ב׳ שנגד ההצעה שווה למספר תלמידי שנה א׳ שבעד: 0.8pN.
בעד
נגד
סה״כ
שנה א׳
0.8pN
שנה ב׳
0.2pN
0.8pN
pN
סה״כ
pN
N
מספר תלמידי שנה ב׳ הוא 0.2pN+0.8pN=pN.
נסמן: B – המשתתף הוא תלמיד שנה ב׳, F – המשתתף בעד ההצעה (Fˉ – נגד). בוחרים מבין תלמידי שנה ב׳, ולכן המבוקש הוא ההסתברות המותנית P(Fˉ/B). לפי נוסחת ההסתברות המותנית:
P(Fˉ/B)=P(B)P(Fˉ∩B)
מהטבלה: P(Fˉ∩B)=N0.8pN=0.8p, P(B)=NpN=p. נציב:
P(Fˉ/B)=p0.8p=0.8
תשובה:0.8
סעיף ב
תשובה סופית:p=125
נסמן כמו בסעיף א: B – תלמיד שנה ב׳ (Bˉ – תלמיד שנה א׳), F – המשתתף בעד ההצעה.
לפי סעיף א, P(F/B)=1−0.8=0.2. לכן ההסתברות שתלמיד שנה א׳ בעד ההצעה:
P(F/Bˉ)=0.2+3513
=357+3513=3520=74
מצד שני, לפי נוסחת ההסתברות המותנית:
P(F/Bˉ)=P(Bˉ)P(F∩Bˉ)
מהטבלה: תלמידי שנה א׳ שבעד – 0.8pN, ותלמידי שנה א׳ – N−pN, כלומר P(F∩Bˉ)=0.8p ו־P(Bˉ)=1−p. נציב:
1−p0.8p=74
5.6p=4−4p
9.6p=4⇒p=9.64=125
תשובה:p=125
סעיף ג
תשובה סופית:0.75
נסמן: B — המשתתף הוא תלמיד שנה ב׳, F — המשתתף בעד ההצעה. לפי הטבלה בסעיף א:
P(B)=NpN=p,P(F)=p
P(B∩F)=N0.2pN=0.2p
ההסתברות שמתקיים לפחות אחד מהתנאים:
P(B∪F)=P(B)+P(F)
−P(B∩F)
=p+p−0.2p=1.8p
=1.8⋅125=0.75
תשובה:0.75
סעיף ד
תשובה סופית:0.256
כל החמישה הם תלמידי שנה ב׳, ולכן כל אחד מהם בעד ההצעה בהסתברות המותנית P(F/B)=0.2 (סעיף א; F – בעד ההצעה, B – תלמיד שנה ב׳). המכללה גדולה, ולכן אפשר להתייחס לבחירות כבלתי תלויות. מספר התומכים מבין החמישה מתפלג בינומית: n=5, p=0.2.
לפחות שניים בעד וגם לפחות שניים נגד — מספר התומכים הוא 2 או 3:
בתיבה א' יש a פירות, מהם 3 תפוחים. אם הוצא תפוח, הוא עובר לתיבה ב', ושם יש b+1 פירות, מהם 5+1=6 תפוחים:
P=a3⋅b+16=a(b+1)18
תשובה:a(b+1)18
סעיף ב
תשובה סופית:a=10,b=12
לפי סעיף א:
a(b+1)18=659⇒a(b+1)=130
תפוח ואחריו אגס: אחרי שהתפוח הועבר, בתיבה ב' יש b+1 פירות, מהם b−5 אגסים:
a3⋅b+1b−5=a(b+1)3(b−5)=13021
נציב a(b+1)=130:
3(b−5)=21⇒b=12
a=13130=10
תשובה:a=10,b=12
סעיף ג
תשובה סופית:137
נסמן: A – מתיבה א' הוצא תפוח, B – מתיבה ב' הוצא אגס. המבוקש הוא ההסתברות המותנית P(B/A):
P(B/A)=P(A)P(A∩B)
אם מתיבה א' הוצא תפוח, הוא הועבר לתיבה ב', ובה יש עכשיו 13 פירות: 6 תפוחים ו־7 אגסים (a=10, b=12 מסעיף ב):
P(B/A)=103103⋅137=137
תשובה:137
סעיף ד
תשובה סופית:≈0.173
בתיבה החדשה כל 22 הפירות: 8 תפוחים (3+5) ו־14 אגסים. מוציאים עם החזרה, ולכן בכל פעם ההסתברות לתפוח היא:
p=228=114
זו התפלגות ברנולי עם n=6. שני המאורעות זרים (לא ייתכן גם 4 תפוחים וגם 0 תפוחים), ולכן מחברים:
P6(4)=(46)(114)4(117)2≈0.1062
P6(0)=(117)6≈0.0664
P≈0.1062+0.0664≈0.173
תשובה:≈0.173
סעיף ה
תשובה סופית:51=0.2
נסמן: A – ארבעת התפוחים יצאו ברצף (בארבע הוצאות רצופות), B – יצאו בדיוק 4 תפוחים בשש ההוצאות. ידוע ש־B התרחש, ולכן המבוקש הוא P(A/B). לפי נוסחת ההסתברות המותנית:
P(A/B)=P(B)P(A∩B)
נסמן ב־p את ההסתברות לתפוח בכל הוצאה. כל סידור מסוים של 4 תפוחים ו־2 אגסים הוא בהסתברות p4(1−p)2.
B: יש (46)=15 סידורים של 4 תפוחים בין 6 ההוצאות:
P(B)=15p4(1−p)2
A∩B: 4 התפוחים ברצף – בהוצאות 1–4, 2–5 או 3–6, כלומר 3 סידורים:
P(A∩B)=3p4(1−p)2
נציב:
P(A/B)=15p4(1−p)23p4(1−p)2
=153=51
(הערה: אפשר גם לנמק בקיצור – בהינתן B כל 15 הסידורים שווי הסתברות, ו־3 מהם ברצף.)