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Teoria

Probabilità

Come si calcola la probabilità di un evento con dadi, monete, carte e urne, come si usano l'evento contrario, le regole della somma e del prodotto, le estrazioni con e senza reimmissione, la probabilità condizionata e il calcolo combinatorio, e come si collegano probabilità, frequenza relativa e percentuali.

In questa pagina
  1. Esperimenti aleatori ed eventi
  2. Definizione classica di probabilità

Esperimenti aleatori ed eventi

1. Esperimento aleatorio e spazio degli eventi

Un esperimento aleatorio è un’azione il cui risultato non si può prevedere con certezza prima di compierla, come il lancio di un dado, il lancio di una moneta o l’estrazione di una pallina da un’urna. L’insieme di tutti i risultati possibili si chiama spazio degli eventi, o spazio campionario, e si indica con . Nel lancio di un dado a sei facce

mentre nel lancio di una moneta , dove indica testa e croce. Gli elementi dello spazio degli eventi sono i casi possibili, sui quali si calcola la probabilità.

2. Evento

Un evento è un’affermazione sul risultato dell’esperimento che, a esperimento concluso, risulta vera oppure falsa. A ogni evento corrisponde l’insieme dei risultati per cui l’affermazione è vera, cioè un sottoinsieme di . Nel lancio di un dado l’evento “esce un numero pari” corrisponde all’insieme . Un risultato per cui l’evento è vero si dice favorevole all’evento.

  • L’evento certo è vero per ogni risultato e coincide con ; per esempio “esce un numero minore di ”.
  • L’evento impossibile non ha risultati favorevoli e corrisponde all’insieme vuoto ; per esempio “esce ”.

Lancio di due dadi

Nel lancio di due dadi un risultato è una coppia ordinata , dove è il numero del primo dado e quello del secondo. Ogni dado ha risultati, quindi per il principio di moltiplicazione, che si trova nell’argomento sul calcolo combinatorio, le coppie sono . L’evento “la somma è ” ha risultati favorevoli:

Le coppie e sono risultati distinti, perché il primo dado e il secondo si distinguono anche quando sono uguali nell’aspetto, come se fossero di due colori diversi.

a b 123456123456 O
I risultati del lancio di due dadi: è il numero del primo dado, quello del secondo. I punti pieni sono i risultati con somma

Definizione classica di probabilità

1. Probabilità classica

Si consideri un esperimento con un numero finito di risultati, tutti equiprobabili, cioè con la stessa possibilità di verificarsi: un dado non truccato, una moneta regolare, palline uguali al tatto. La probabilità di un evento è il rapporto tra il numero dei casi favorevoli e il numero dei casi possibili:

La definizione riduce il calcolo di una probabilità a due conteggi. Lanciando un dado, la probabilità di ottenere un numero pari è , perché i casi favorevoli sono , e e i casi possibili sono . Lanciando due dadi, la probabilità che la somma sia è .

2. Valori della probabilità

Per ogni evento vale

Infatti i casi favorevoli sono almeno e al massimo quanti i casi possibili. L’evento impossibile ha probabilità e l’evento certo ha probabilità . La proprietà offre un primo controllo sui risultati, perché un valore maggiore di , come , oppure negativo indica un errore nel conteggio.

Attenzione

La definizione classica si applica solo se i casi possibili sono equiprobabili. Nel lancio di due dadi le somme possibili sono gli numeri da a , ma la probabilità di ottenere somma non è . La somma si ottiene soltanto con la coppia , mentre la somma si ottiene con sei coppie, quindi le somme non sono equiprobabili. I casi equiprobabili sono le coppie ordinate, ed è su queste che si contano i casi favorevoli.

s casi 246810121234567 O
Numero di coppie ordinate, su , che danno ciascuna somma da a nel lancio di due dadi: la somma ha casi favorevoli, le somme e uno solo

La teoria continua con 7 altri paragrafi (monete dadi carte e urne, evento contrario ed eventi incompatibili, eventi indipendenti…), oltre a tutte le schede svolte, le soluzioni e il PDF.

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