Ze zbioru wszystkich liczb naturalnych pięciocyfrowych losujemy jedną liczbę. Oblicz prawdopodobieństwo tego, że wylosowania liczba będzie podzielna przez 4, a jej trzy poczatkowe cyfry utworzą rosnący ciąg arytmetyczny.

Odpowiedź :

[tex]\bold{P(A)=\dfrac{400}{90\,000}=\dfrac{1}{225}}}[/tex]

Prawdopodobieństwo.

Prawdopodobieństwo to stosunek liczby zdarzeń sprzyjających (możliwych wyników spełniających warunki zadania [tex]\left(\,\overline{\overline A}\,\right)[/tex] ) do liczby wszystkich możliwych wyników [tex]\left(\,\overline{\overline \Omega}\,\right)[/tex]:

                                       [tex]\bold{P(A)=\dfrac{\overline{\overline A}}{\overline{\overline \Omega}}}[/tex]

Tutaj losujemy jedną liczbę pięciocyfrową, więc wszystkich możliwych wyników jest tyle, co wszystkich liczb pięciocyfrowych:

  • Pierwszą cyfrą nie może być zero, czyli mamy 9 możliwych cyfr.
  • Na każdym z kolejnych miejsc może wystąpić dowolna z dziesięciu cyfr.

Czyi zgodnie z regułą mnożenia wszystkich pięciocyfrowych liczb naturalnych (i wszystkich możliwych wyników) jest:

               [tex]\bold{\overline{\overline \Omega}=9\cdot10\cdot10\cdot10\cdot10=90\,000}[/tex]

Z ustaleniem liczby zdarzeń sprzyjających jest zazwyczaj nieco więcej zabawy. Tutaj wylosowana liczba ma spełniać dwa warunki jednocześnie:

  1. Liczba jest podzielna przez 4.
  2. Trzy początkowe cyfry liczby tworzą rosnący ciąg arytmetyczny.

Ad. 1.:

Liczba jest podzielna przez 4, jeśli jej dwie ostatnie cyfry tworzą liczbę podzielną przez 4.

Czyli mamy 25 możliwych "końcówek" wylosowanej liczby:  

00, 04, 08, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52, 56, 60, 64, 68, 72, 76, 80, 84, 88, 92 i 96

Ad. 2.:

Ciąg arytmetyczny rosnący to ciąg liczb, z których każda następna jest większa od poprzedniej o stałą wartość, zwaną różnicą ciągu (r).

Zatem, możliwe "początki" to:

  • r = 1:  123, 234, 345, 456, 567, 678, 789   - 7 możliwości
  • r = 2:  135, 246, 357, 468, 579     - 5 możliwości
  • r = 3:  147, 258, 369    - 3 możliwości
  • r = 4:  159   - 1 możliwość

{Przy różnicy r=5, trzecia liczba byłaby już dwucyfrowa.}

Czyli łącznie mamy:

7 + 5 + 3 + 1 = 16  możliwych "początków".

Każdy początek może "wystąpić" z każdym "końcem".

Czyli, zgodnie z regułą mnożenia, wszystkich zdarzeń sprzyjających jest:

      [tex]\bold{\overline{\overline A}=25\cdot16=400}[/tex]

Zatem prawdopodobieństwo tego, że wylosowana liczba będzie podzielna przez 4, a jej trzy początkowe cyfry utworzą rosnący ciąg arytmetyczny wynosi:

                         [tex]\large\boxed{\bold{P(A)=\dfrac{\overline{\overline A}}{\overline{\overline \Omega}}=\dfrac{400}{90\,000}=\dfrac{4}{900}=\dfrac{1}{225}}}[/tex]