Stochastyka Elementarna

Rzut 2 Monetami Jednocześnie

Eksperyment losowy z dwiema monetami: 4 stany układu, rozkład prawdopodobieństwa i historyczny paradoks d'Alemberta.

Liczba Monet:
3
Suma Orłów 0 0%
Suma Reszek 0 0%
Przestrzeń (Ω) 2³ = 8 Kombinacji
Wyrzucona Sekwencja:
Naciśnij przycisk, aby rzucić monetami

Rzut dwiema monetami to fundament nauki rachunku prawdopodobieństwa w szkołach podstawowych i średnich. Choć intuicja ludzka często podpowiada błędne wnioski (tak jak u wielkiego filozofa Jeana le Ronda d'Alemberta w XVIII wieku), matematyka jednoznacznie rozstrzyga relacje między zdarzeniami elementarnymi.

Dwa Orły (O, O)
25% (1/4)
Orzeł i Reszka
50% (2/4)
Dwie Reszki (R, R)
25% (1/4)

Przestrzeń Zdarzeń Elementarnych Ω

Rzucając dwiema monetami, przestrzeń zdarzeń elementarnych Ω składa się z 4 par uporządkowanych o identycznym prawdopodobieństwie 1/4 (25%):

Ω = { (O, O), (O, R), (R, O), (R, R) },   |Ω| = 4

Ponieważ monety są fizycznie rozróżnialne (nawet jeśli rzucamy nimi jednocześnie), układ (Orzeł na pierwszej monecie, Reszka na drugiej) jest odrębnym mikrostankiem niż układ (Reszka na pierwszej, Orzeł na drugiej).

Dlaczego Wynik Mieszany Występuje w 50% Przypadków?

Wielu początkujących adeptów matematyki ulega błędnemu przeświadczeniu d'Alemberta, zakładając, że istnieją tylko 3 możliwe rezultaty: dwa orły, dwie reszki lub wynik mieszany, przez co każdy z nich miałby szansę 1/3 (33,33%). Jest to kardynalny błąd probabilistyczny.

Wynik mieszany (jeden orzeł i jedna reszka) składa się z dwóch rozłącznych zdarzeń sprzyjających: (O, R) oraz (R, O). W rezultacie jego prawdopodobieństwo wynosi:

P(jeden orzeł i jedna reszka) = P({(O, R), (R, O)}) = 2/4 = 50%

Szansa na wyrzucenie zestawu mieszanego jest dokładnie dwukrotnie wyższa niż szansa na wyrzucenie dwóch identycznych stron (25% dla O-O oraz 25% dla R-R).

Jakie jest prawdopodobieństwo wyrzucenia co najmniej jednego orła przy 2 monetach?

Prawdopodobieństwo wynosi 3/4 (75%). Jedynym zdarzeniem niespełniającym warunku jest wyrzucenie dwóch reszek (R, R), którego szansa to 1/4 (25%). 1 - 1/4 = 3/4 = 75%.

Dlaczego wyrzucenie orła i reszki ma 50% szans, a nie 33%?

To słynny błąd d'Alemberta. Jeśli monety potraktujemy jako moneta A i moneta B, istnieją dwa różne układy dające monetę mieszaną: (O, R) oraz (R, O). Łącznie z (O, O) i (R, R) mamy 4 jednakowo prawdopodobne zdarzenia po 25%, więc para mieszana to 25% + 25% = 50%.