مدرسة جواكاديمي

هنا يمكنك تصفح مدرسة جو اكاديمي، المنهاج، اسئلة، شروحات، والكثير أيضاً

الاحتمالُ الهندسيُّ

رياضيات - الصف التاسع

الاحتمالُ الهندسيُّ

Geometric Probability

فكرةُ الدرسِ : إيجادُ احتمالاتٍ هندسيةٍ باستعمالِ الأطوالِ والمساحاتِ والزوايا.

الاحتمالُ الهندسيُّ

تعلَّمْتُ سابقًا أنَّهُ إذا كانَتِ التجربةُ العشوائيةُ متساويةَ الاحتمالِ، فإنَّ احتمالَ وقوعِ أيِّ حادثٍ فيها يساوي نسبةَ عددِ

عناصرِ الحادثِ إلى عددِ عناصرِ الفضاءِ العينيِّ. والآنَ سأتعلَّمُ كيفَ أجدُ احتمالَ تجاربَ عشوائيةٍ ترتبطُ بهذا المفهومِ، لكنَّها

تتضمَّنُ مقاييسَ هندسيةً، مثلَ : الأطوالِ، والمساحاتِ، والزوايا، وتُسمّى الاحتمالاتِ الهندسيةَ (geometric probabilitie).

 

أولًا: الاحتمالُ الهندسيُّ: الأطوالُ

يُبيِّنُ الشكلُ المجاورُ القطعةَ المستقيمةَ AB التي تحوي القطعةَ المستقيمةَ CD .

إذا اختيرَتْ عشوائيًّا نقطةٌ منَ النقاطِ الواقعةِ على AB ، ولتكنْ K، فإنَّ احتمالَ وقوعِ

K على CD يساوي نسبةَ طولِ CD إلى طولِ AB ؛ لأنَّ جميعَ النقاطِ الواقعةِ على AB تُمثِّلُ

عناصرَ الفضاءِ العينيِّ للتجربةِ العشوائيةِ، وجميعَ النقاطِ الواقعةِ على CD تُمثِّلُ عناصرَ

الحادثِ.

P(CD على K وقوع) = CDAB

 

••أتعلَّمُ : يتساوى الاحتمالُ في تجربةِ اختيارِ النقطةِ K ؛ لأنَّ فرصةَ الوقوعِ

هيَ نفسُها لأيِّ نقطةٍ تقعُ على AB

 

مثال 1 : 

مُعتمِدًا الشكلَ المجاور ، إذا اختيرَت عشوائيًّا نقطة تقع على AD ، فأجدُ كُلًّ ممّا يأتي : 

1) احتمالُ وقوعِ النقطةِ على BC

2) احتمالُ وقوعِ النقطةِ على AB

3) احتمالُ عدم وقوعِ النقطةِ على CD

 

الحل : 

1) احتمالُ وقوعِ النقطةِ على BC

أفترضُ أنَّ حادثَ وقوعِ النقطةِ على BC هوَ M. إذنْ : 

صيغةُ الاحتمالِ باستعمالِ الطولِ P(M) = BCAD
بتعويضِ BC = 4  ,  AD = 11 P(M) = 411

 

2) احتمالُ وقوعِ النقطةِ على AB

أفترضُ أنَّ حادثَ وقوعِ النقطةِ على AB  هوَ N. إذنْ : 

صيغةُ الاحتمالِ باستعمالِ الطولِ P(N) = ABAD
بتعويضِ AB = 5  ,  AD = 11 P(N) = 511

 

 

3) احتمالُ عدم وقوعِ النقطةِ على CD

أفترضُ أنَّ حادثَ وقوعِ النقطةِ على CD هوَ K. إذنْ :  حادثَ عدمِ وقوعِ النقطةِ على CD هوَ الحادثُ المُتمِّمُ للحادثِ K.  

صيغةُ احتمالِ المُتمِّمةِ P(K) = 1 - P(K)
صيغةُ الاحتمالِ باستعمالِ الطولِ                  = 1 - CDAD     
بتعويضِ CD = 2  ,  AD = 11                 = 1 - 211
بالتبسيطِ                = 911

 

 


 

ثانيًا : الاحتمالُ الهندسيُّ : المساحاتُ

يُبيِّنُ الشكلُ المجاورُ المنطقةَ J التي تحوي المنطقةَ M.

إذا اختيرَتْ عشوائيًّا نقطةٌ منَ النقاطِ الواقعةِ في المنطقةِ J ، ولتكنْ K، فإنَّ احتمالَ

وقوعِ K في المنطقةِ M يساوي نسبةَ مساحةِ المنطقةِ M إلى مساحةِ المنطقةِ J ؛ لأنَّ

جميعَ النقاطِ في المنطقةِ J تُمثِّلُ عناصرَ الفضاءِ العينيِّ للتجربةِ، وجميعَ النقاطِ في

المنطقةِ M تُمثِّلُ عناصرَ الحادثِ.

P(M المنطقة في K وقوع) = (M المنطقة مساحة)(J المنطقة مساحة)

 

 

•• أتعلَّم : يتساوى الاحتمالُ في تجربةِ اختيارِ النقطةِ  K ؛ لأنَّ فرصةَ الوقوعِ هيَ نفسُها لأيِّ

   نقطةٍ تقعُ في المنطقةِ

 

 

مثال 2 : 

إذا اختيرَتْ نقطةٌ عشوائيًّا من الشكل المجاور، فأجدُ احتمالَ وقوعِها في

المنطقةِ المُظلَّلةِ باللونِ الأزرقِ:

الحل : 

أفترضُ أنَّ حادثَ اختيار النقطة هو A . إذنْ:

صيغةُ الاحتمالِ باستعمالِ المساحةِ P(A) = ( الزرقاء المنطقة مساحة)(  الدائرة مساحة)
صيغةُ مساحةِ الدائرةِ، وصيغةُ مساحةِ المُربَّعِ          =s2πr2
بتعويضِ r = 2  ,  s = 22         =(22)24π
بالتبسيط        =84π= 2π
باستعمالِ الآلةِ الحاسبةِ         0.64

 

 


 

ثالثًا : الاحتمالُ الهندسيُّ: الزوايا

إذا دُوِّرَ المُؤشِّرُ في القرصِ المجاورِ عشوائيًّا، فإنَّ احتمالَ توقُّفِ المُؤشِّرِ عندَ القطاعِ الأخضرِ

يساوي نسبةَ قياسِ زاويةِ القطاعِ الأخضرِ إلى مجموعِ الزوايا حولَ مركزِ الدائرةِ؛ لأنَّ جميعَ

المواقعِ في الدائرةِ تُمثِّلُ عناصرَ الفضاءِ العينيِّ للتجربةِ، وجميعَ المواقعِ في القطاعِ الأخضرِ

تُمثِّلُ عناصرَ الحادثِ.

P(الأخضر القطاع عند المؤشر توقف) =(الأخضر القطاع زاوية)(الدائرة مركز حول الزوايا مجموع)  

 

 

•• أتعلَّمُ : يتساوى الاحتمالُ في تجربةِ توقُّفِ المُؤشِّرِ عندَ أيِّ موقعٍ في الدائرةِ؛ لأنَّ فرصةَ

   الوقوعِ هيَ نفسُها لأيِّ موقعٍ يتوقَّفُ عندَهُ المُؤشِّرُ.

 مثال 3 :  

مُعتمِدًا زوايا القطاعاتِ الظاهرةَ على القرصِ المجاورِ، أجدُ كُلًّ ممّا يأتي بعدَ تدويرِ مُؤشِّرِ القرصِ :
1) احتمالُ توقُّفِ مُؤشِّرِ القرصِ عندَ القطاعِ الأحمر.

2) احتمالُ توقُّفِ مُؤشِّرِ القرصِ عندَ القطاعِ الأزرقِ أوِ القطاعِ الأخضر.

 

الحل : 

1) احتمالُ توقُّفِ مُؤشِّرِ القرصِ عندَ القطاعِ الأخضر.

أفترضُ أنَّ حادثَ توقُّفِ المُؤشِّرِ عندَ القطاعِ الأخضر هوَ A. إذنْ:

صيغةُ الاحتمالِ باستعمالِ الزوايا P(A) =(الأحمر القطاع زاوية)(الدائرة مركز حول الزوايا مجموع)  
بالتعويضِ           =60°360°
بالتبسيطِ           = 16

 

2) احتمالُ توقُّفِ مُؤشِّرِ القرصِ عندَ القطاعِ الأزرقِ أوِ القطاعِ الأخضر.

أفترضُ أنَّ حادثَ توقُّفِ المُؤشِّرِ عندَ القطاعِ الأزرقِ أوِ القطاعِ الأخضر هوَ B. إذنْ : 

أتذكَّرُ : في الاحتمال ، يدلُّ حرفُ العطفِ (أوْ) على الاتحادِ.

صيغةُ الاحتمالِ باستعمالِ الزوايا P(B) =(والاخضر الازرق القطاعين زاويتي مجموع )(الدائرة مركز حول الزوايا مجموع)  
بالتعويضِ                  = 52° + 108°360°
بالتبسيطِ                 = 160°360° = 49