คณิตศาสตร์พื้นฐาน ม.3
ความน่าจะเป็น
4.1 โอกาสของเหตุการณ์
4.2 ความน่าจะเป็น
ความน่าจะเป็น (Probability)
1.กฎการนับ
1.1 กฎการคูณ (Multiplication Principle)
ถา้ตอ้งการทา งานโดยที่การทา งานน้นั สามารถแบ่งออกเป็น k ข้้นตอน โดยแต่ละข้้นตอนจะทำ
ต่อเนื่องกันทุกข้้นตอนซึ่ง
ข้้นตอนที่1 สามารถเลือกท าได้ n1วิธี
ข้้นตอนที่2 สามารถเลือกท าได้ n2 วิธี
และข้้นตอนที่3 สามารถเลือกท าได้ n3 วิธี ฯลฯ
ข้้นตอนที่ k สามารถเลือกทำได้ nk วิธี
จำนวนวิธีทั้งหมดในการทำงาน k ข้้นตอนเท่ากัน
n1× n2× n3× … × nk วิธี
ตัวอย่างที่ 1 นายเอกเดินทางไปบ้านนายเวียน โดยที่การเดินทางคร้ังน้ีมีเงื่อนไขว่า นายเอกจะต้องไปทางรถยนต์
แล้วไปนั่ง เรือต่อเท่าน้้น จึงจะถึงบา้นนายเวียน ถา้ทางรถยนต์ที่จะไปน้นั มีรถยนต์ส่วนตัว,รถแท็กซี่ และรถเมล์ส่วน
ทางเรือน้ั้งเรือยนตแ์ละเรือพาย แลว้อยากทราบว่านายเอกจะเดินทางไปบ้านนายเวียนได้กี่วิธี
วิธีทำ จากโจทยแ์บ่งออกเป็น 2 ข้นั ตอน ดังนี้
ข้้นตอน 1 เดินทางโดยรถยนต์สามารถเลือกเดินทางได้ 3 วิธี (รถยนต์, แท็กซี่, รถเมล์)
ข้้นตอน2 เดินทางโดยทางเรือ สามารถเลือกเดินทางได้ 2 วิธี
โดยกฎการคูณ จะได้ว่ามีวิธีเดินทางท้้งหมด 3 × 2 = 6 วิธี
ตัวอย่างที่2 มีกล่องอยู่ 4 กล่อง แต่ละกล่องมีลกู บอลสีต่างๆ กันดังนี้ กล่องที่ 1 มีลูกบอลสีแดง 10 ลูก กล่องที่2
มีลูกบอลสีด า 6 ลูก กล่องที่ 3 มีลูกบอลสีขาว 5 ลูก กล่องที่ 4 มีลกู บอลสีน้ำ้ เงิน 3 ลูก ถ้าหยิบลูกบอลจากแต่ละ
กล่องมากล่องละ 1 ลกู แลว้จะหยบิลกู บอลไดท้ ้งัหมดกี่วธิี
วีธีท า จากโจทยแ์บ่งออกเป็น 4 ข้นั ตอนดังนี้
ข้้นตอน 1 หยบิลกู บอล1ลกูจากกล่องใบที่ 1 เลือกหยิบได้ 10 วิธี
ข้้นตอนที่ 2 หยิบลูกบอล 1 ลูกจากกล่องใบที่ 2 เลือกหยิบได้ 6 วิธี
ข้้นตอนที่ 3 หยิบลูกบอล 1 ลูกจากกล่องใบที่ 3 เลือกหยิบได้ 5 วิธี
ข้้นตอนที่ 4 หยิบลูกบอล 1 ลูกจากกล่องใบที่ 4 เลือกหยิบได้ 3 วิธี
จำนวนวิธีในการหยบิลกู บอลมีท้งัหมด 10× 6 × 5 × 3 = 900 วิธี
ตัวอย่างที่ 3 จะสร้างตัวเลข 3 หลัก จากตัวเลข 1,3,5, 7 ได้กี่จ านวน ถ้า
1. ใชเ้ลขซ้า กนัไดใ้นแต่ละหลกั แบ่งเป็น 3ข้นั ตอน คือ 2. หา้มใชเ้ลขซ้า กนั ในแต่ละหลกั
ข้้นตอนที่ 1 เลือกตวัเลขในหลกัหน่วย เลือกได้4 วิธี ข้นั ตอนที่ 1 เลือกตวัเลขในหลกัหน่วย เลือกได้4 วิธี
ข้้นตอนที่ 2 เลือกตัวเลขในหลักสิบ เลือกได้ 4 วิธี ข้นั ตอนที่ 2 เลือกตัวเลขในหลักสิบ เลือกได้ 3 วิธี
ข้้นตอนที่ ที่ 3 เลือกตวัเลขในหลกัร้อย เลือกได้ 4 วิธี ข้นั ตอนที่ 2 เลือกตัวเลขในหลักสิบ เลือกได้ 2 วิธี
รวมวิธีในการสร้างเลข 3 หลักทันทั้งหมด 4× 4 × 4 = 64 วิธี / รวมวิธีท้งัหมด 4× 3 × 2 = 24 วิธ
ความน่าจะเป็น ความน่าจะเป็น หมายถึง จำนวนที่แสดงให้ทราบว่าเหตุการณ์ใดเหตุการณ์หนึ่งมีโอกาสที่จะเกิดขึ้นมากน้อยเพียงใด เช่น ในกล่องใบหนึ่งมีลูกบอลสีแดง 5 ลูก สีขาว 3 ลูก หลับตาหยิบขึ้นมา 1 ลูก โอกาสที่จะหยิบได้ลูกบอลสีใดมากกว่ากัน กรณีนี้ตอบได้ว่า โอกาสหยิบลูกบอลสีแดงได้มากกว่า เพราะในจำนวน 8 ลูก เป็นลูกสีแดงถึง 5 ลูก แต่มีลูกสีขาวเพียง 3 ลูกเท่านั้น การทดลองสุ่ม การทดลองสุ่ม หมายถึง การทดลองซึ่งทราบผลลัพธ์ว่าจะเกิดอะไรได้บ้าง แต่ไม่สามารถพยากรณ์ผลที่เกิดขึ้นแต่ละครั้งว่าจะเป็นอะไร เช่น ในการโยนเหรียญเที่ยงตรง 1 เหรียญ เราทราบว่า ถ้าไม่ขึ้นหัวก็ต้องขึนก้อย แต่ในการโยนแต่ละครั้งไม่อาจบอกได้ว่าจะขึ้นหัวหรือขึ้นก้อย แซมเปิลสเปซ แซมเปิลสเปซ หมายถึง ผลทั้งหมดที่เกิดจากการทดลองสุ่ม เช่น โยนลูกเต๋า 1 ลูก 1 ครั้ง ผลที่เป็นไปได้ทั้งหมด = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
ถ้าให้ S แทน แซมเปิลสเปซ จะได้ S = {1, 2, 3, 4, 5, 6} สูตรในการหาแซมเปิลสเปซ 1. โยนเหรียญ 1 อัน n ครั้ง จะได้ S = 2n(เหรียญมี 2 หน้า และ n คือ จำนวนครั้งที่โยน) 2. โยนเหรียญ n อัน 1 ครั้ง จะได้ S = 2n(n คือจำนวนเหรียญที่โยน) 3. ทอดลูกเต๋า 1 ลูก n ครั้ง จะได้ S = 6n(ลูกเต๋ามี 6 หน้า n คือจำนวนครั้งที่โยน) 4. ทอดลูกเต๋า n ลูก 1 ครั้ง S = 6n(n คือจำนวนลูกเต๋า) เหตุการณ์ เหตุการณ์ หมายถึง การทดลองสุ่มแต่ละครั้งที่เราสนใจ เช่น ในการโยนเหรียญ 1 เหรียญ 2 ครั้ง สนใจที่จะขึ้นหัวทั้ง 2 ครั้ง เป็นดังนี้ ถ้าS แทน แซมเปิลสเปซ
E แทน เหตุการณ์ที่สนใจ(ในที่นี้สนใจขึ้น H 2 ครั้ง) จะได้ S = {HH, HT, TH, TT} E = {HH} ซึ่งมีเหตุการณ์เดียว ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ คือ จำนวนจำนวนหนึ่งที่บอกถึงโอกาสมากน้อยที่จะเกิดขึ้นในแต่ละเหตุการณ์ที่เราสนใจ
สูตรความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ ความน่าจะเป็นของเหตุกาณ์ = (จำนวนผลลัพธ์ของเหตุการณ์/จำนวนผลลัพธ์ทั้งหมดที่อาจจะเกิดขึ้นได้) เขียนได้เป็น P(E) = n(E)/n(S) เมื่อ n คือจำนวนเหตุการณ์ สรุปทฤษฎีความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ ถ้า S แทน แซมเปิลสเปซ E แทนเหตุการณ์ใด ๆ ในแซมเปิลสเปซ จะได้ 1. 0 ≤ P(E) ≤ 1 2. P(E) = 1 เมื่อ n(E) = n(S) 3. P(Φ) = 0 เมื่อไม่มีเหตุการณ์ที่สนใจ
ตัวอย่างความน่าจะเป็น ตัวอย่างโจทย์ความน่าจะเป็น ในการโยนเหรียญ 1 อัน 2 ครั้ง จงหาความน่าจะเป็นที่ S = {HH, HT, TH, TT} n(S) = 4 1. เหรียญขึ้นหัวทั้งสองอัน E = {HH}, n(E) = 1 นั่นคือ P(E) = 1/4 2. เหรียญขึ้นหน้าเหมือนกันทั้งสองครั้ง E = {HH, TT}, n(E) = 2 นั่นคือ P(E) = 2/4 = 1/2 3. เหรียญขึ้นหัวอย่างน้อย 1 ครั้ง E = {HH, HT, TH}, n(E) = 3 ดังนั้น P(E) = 3/4