Математическое ожидание — тренажёр для 10 класса

Математическое ожидание — это среднее значение случайной величины, которое мы ожидаем получить в долгосрочной перспективе. Например, если подбрасывать кубик много раз, среднее выпавших чисел будет около 3,5. В тренажёре задания построены на понимании того, как считать этот средний результат.

🚀 Попробовать без регистрации 📝 Задачи с решениями ⚔️ Вызвать на дуэль

Что проверяет эта тема

  • Понимать, что такое случайная величина.
  • Применять формулу E(X) = x₁p₁ + x₂p₂ + ... + xₙpₙ.
  • Вычислять математическое ожидание.
  • Использовать ожидание в задачах с вероятностями.

Формулы и правила

Что ищем Формула Обозначения
Математическое ожидание $E(X) = x₁p₁ + x₂p₂ + ... + xₙpₙ$ E(X) — ожидание, xᵢ — значения, pᵢ — вероятности.
Для кубика $E(X) = (1+2+3+4+5+6)/6 = 3,5$ Среднее значение при бросании кубика.

Разбор задачи по шагам

Задача: Найдите математическое ожидание числа очков при броске кубика.

Шаг 1. Записываем значения и вероятности. Значения: 1, 2, 3, 4, 5, 6. Вероятности: у каждого 1/6. Почему: Кубик симметричный, все числа равновероятны.

Шаг 2. Применяем формулу. E(X) = 1·(1/6) + 2·(1/6) + 3·(1/6) + 4·(1/6) + 5·(1/6) + 6·(1/6).

Шаг 3. Складываем. (1+2+3+4+5+6) / 6 = 21/6 = 3,5.

Шаг 4. Записываем ответ. E(X) = 3,5.

Ещё один разбор

Задача. Случайная величина: значения $[8, 3]$, вероятности $[0.615, 0.385]$. Найди $E(X)$.

1
Математическое ожидание $E(X) = \sum x_i \cdot p_i$.
2
Вычисляем.
$E(X) = 6.0769$

Ответ: 6.0769

Типичные ошибки

Ошибка: Просто берут среднее арифметическое без учета вероятностей
Почему: Не понимают, что вероятности могут быть разными
Как проверить: Формула E(X) = Σ x·p. Каждое значение умножается на свою вероятность.
Ошибка: Путают математическое ожидание с наиболее вероятным значением
Почему: Считают, что это мода
Как проверить: Ожидание — это среднее, оно может даже не совпадать ни с одним из возможных значений (как 3,5 у кубика).
Ошибка: Ошибки при суммировании вероятностей
Почему: Сумма вероятностей должна быть равна 1
Как проверить: Проверяйте: сумма всех pᵢ всегда равна 1. Если нет — где-то ошибка.

Типы задач в тренажёре

В тренажёре:

  • Кубик (1–6).
  • Лотерея (выигрыши и вероятности).
  • Задачи с двумя исходами (успех/неудача).
  • Нахождение ожидания по таблице.

Все ответы с проверкой.

Кому и когда это нужно

Тема изучается в 10–11 классах. В ЕГЭ по математике (профиль) это задание № 10.

Родителям: объясните на примере лотереи. Если билет стоит 100 рублей, а вероятность выиграть 1000 рублей — 10%, то математическое ожидание выигрыша: 1000·0,1 = 100 рублей. Это значит, что в среднем вы ничего не выиграете.

Частые вопросы

Зачем нужно математическое ожидание?

Оно помогает оценить средний результат в долгосрочной перспективе. В страховании, финансах и играх это ключевой инструмент.

Может ли ожидание быть нецелым числом?

Да, и это нормально. Например, у кубика ожидание 3,5 — хотя выпасть 3,5 невозможно.

Примеры задач

Случайная величина: значения $[9, 1, 4]$, вероятности $[0.111, 0.444, 0.444]$. Найди $E(X)$.
Ответ: 3.2222
Случайная величина: значения $[1, 1]$, вероятности $[0.667, 0.333]$. Найди $E(X)$.
Ответ: 1.0
Случайная величина: значения $[9, 8, 2]$, вероятности $[0.25, 0.417, 0.333]$. Найди $E(X)$.
Ответ: 6.25

Готовы попробовать свои силы?

В тренажёре задачи проверяются автоматически, а после ошибки показывается пошаговое решение.

Перейти к задачам

Смежные темы

Классическая вероятность Комбинаторика Биномиальное распределение