Присоединиться

Математика·Вероятность·9–11 класс

Двое приходят с 18:00 до 19:00 и ждут 15 минут: найдите вероятность, что встреча состоится

Условие

Два друга договорились встретиться у кинотеатра между 18:00 и 19:00. Каждый приходит в случайный момент этого часа, все моменты прихода равновозможны, а приходы друзей независимы. Пришедший первым ждёт другого 15 минут (но не позже 19:00) и, не дождавшись, уходит. Найдите вероятность того, что встреча состоится.

Ответ

716=0,4375\frac{7}{16}=0{,}4375

Решение по шагам

  1. Шаг 1. Переведём условие на язык координат

    Обозначим друзей номерами (это просто имена, а не порядок прихода: кто придёт раньше, заранее неизвестно). Пусть xx — сколько минут после 18:00 прошло до прихода друга № 1, а yy — то же число для друга № 2. Тогда 0x600 \le x \le 60 и 0y600 \le y \le 60, то есть каждый исход опыта — точка (x;y)(x;y) квадрата со стороной 60 минут. Приходы равновозможны и независимы, поэтому точка распределена по квадрату равномерно и работает геометрическая вероятность:

    P(A)=SASP(A) = \frac{S_A}{S},

    где AA — событие «встреча состоялась», SAS_A — площадь части квадрата, где это событие выполнено, а S=6060=3600S = 60\cdot 60 = 3600 — площадь всего квадрата (в квадратных минутах; при делении единицы сократятся).

  2. Шаг 2. Запишем условие встречи неравенством

    Встреча происходит, если разница во времени прихода не больше времени ожидания, то есть

    xy15|x - y| \le 15.

    Это равносильно двойному неравенству x15yx+15x - 15 \le y \le x + 15: на квадрате это полоса вдоль диагонали y=xy=x, ограниченная прямыми y=x+15y = x+15 и y=x15y = x-15. Считать площадь самой полосы неудобно — это шестиугольник; проще найти площадь того, что лежит вне полосы.

Осталось ещё 3 шага — откроются после входа:

  • Шаг 3. Найдём площадь «неудачных» областей
  • Шаг 4. Посчитаем вероятность через дополнение
  • Шаг 5. Проверим формулой и здравым смыслом
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Частые ошибки

  • Рассуждать «одномерно» и записать 1560=0,25\frac{15}{60}=0{,}25: случайных величин две, поэтому исходы образуют квадрат, а не отрезок.

  • Считать площадь полосы как 156015\cdot 60 или 215602\cdot15\cdot60 — у краёв квадрата полоса обрезана, прямоугольником она не является.

  • Учесть только один треугольник (например, только случай y>x+15y>x+15) и получить 19321-\frac{9}{32}: сильно опоздать может любой из двоих.

  • Брать сторону квадрата равной 1 часу, но время ожидания оставить в минутах: единицы должны быть одинаковыми — либо 60 и 15 минут, либо 1 и 0,25 часа.

Другие задачи по теме «Вероятность»