เรื่องที่ 2 ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์
ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์
ในชีวิตประจําวันมักพบกับการคาดคะเน หรือการประมาณเหตุการณ์ หรือโอกาส เพื่อใช้ในการ ตัดสินใจ โอกาสที่เหตุการณ์นั้น จะเกิดได้มีมากน้อยเพียงใด ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนระหว่างจํานวนสมาชิก ของเหตุการณ์นั้น กับจํานวนครั้งของการทํางานผู้เรียนจึงต้องทราบ และทําความเข้าใจ กับคําเหล่านี้
1. การทดลองสุ่ม (Random Experiment) คือ การทดลองที่ไม่สามารถระบุผลลัพธ์ได้อย่างแน่นอน แต่บอกได้ว่าผลลัพธ์ของการทดลองนั้นมีโอกาสเกิดอะไรขึ้นได้บ้าง
ตัวอย่างที่ 1 การทดลองโยนลูกเต๋า 1 ลูก 1 ครั้ง แต้มที่จะเกิดขึ้นได้ คือ แต้ม 1, 2, 3, 4, 5 หรือ 6 ซึ่งไม่สามารถบอกได้ว่าจะเป็นแต้มอะไรใน 6 แต้มนี้
ดังนั้นผลลัพธ์ทั้งหมดที่จะเกดิขึ้นคือแต้ม 1, 2, 3, 4, 5, 6
ตัวอย่างที่ 2 การหยิบลูกปิงปอง 1 ลูก จากกล่อง ซึ่งมี 5 ลูก 5 สี ลูกปิงปองที่หยิบได้อาจจะเป็น ลูกปิงปอง สีขาว ฟ้า แดง เขียว หรือส้ม
ดังนั้นผลลัพธ์ทั้งหมดที่จะเกดิขึ้นคือ ลูกปิงปองสีขาว ฟ้า แดง เขียว หรือส้ม
ตัวอย่างที่ 3 จงเขียนผลที่อาจจะเกดิขึ้นได้ทั้งหมดในการโยนเหรียญบาท 1 เหรียญ และเหรียญห้าสิบ สตางค์ 1 เหรียญ
วิธีทํา ในการโยนเหรียญบาท 1 เหรียญ ผลที่อาจเกิดขึ้นคือหัวหรือก้อย
ถ้าให้ H แทน หัว และ ให้ T แทน ก้อย
ในการหาผลที่อาจเกิดขึ้นได้ทั้งหมดจากการโยนเหรยีญบาทและเหรียญห้าสิบสตางค์อย่างละ 1 เหรียญ อาจใช้แผนภาพช่วยได้ดังนี้
ฉะนั้น ถ้าเราใช้คู่อันดับเขียนผลทั้งหมดที่อาจเกิดขึ้นได้โดยให้สมาชิกตัวหนึ่งของคู่อันดับแทนผล ที่อาจเกิดขึ้นจากเหรียญบาท สมาชิกตัวที่สองของคู่อันดับแทนผลที่อาจเกิดขึ้นจากเหรียญห้าสิบ สตางค์ จะได้ ผลทั้งหมดที่อาจจะเกิดขึ้นได้ คือ (H, H), (H, T), (T, H) และ (T, T)
2. แซมเปิ้ลสเปซ (Sample Space ) เป็นเซตที่มีสมาชิกประกอบด้วยสิ่งที่ต้องการ ทั้งหมด จากการ ทดลองอย่างใดอย่างหนึ่ง ( บางครั้งเรียกว่า Universal Set ) เขียนแทนด้วย S
เช่น ตัวอย่างที่ 4 ในการโยนลูกเต๋าถ้าต้องการดูว่าหน้าอะไรจะขนึ้มาจะได้ ผลลัพธ์ที่อาจจะเกิดขึ้นได้คือ ลูกเต๋าขึ้นแต้ม 1 หรือ 2 หรือ 3 หรือ 4 หรือ 5 หรือ 6
ดังนั้นแซมเปิ้ลสเปซที่ได้ คือ S = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }
ตัวอย่างที่ 5 จากการทดลองสุ่มโดยการทดลองทอดลูกเต๋า 2 ลูก
1. จงหาแซมเปิ้ลสเปซของแต้มของลูกเต๋าที่หงายขึ้น
วิธีทํา 1. เนื่องจากโจทย์สนใจแต้มของลูกเต๋าที่หงายขึ้น ดังนั้นเราต้องเขียนแต้มของลูกเต๋าที่มีโอกาส ที่จะหงายขึ้นมาทั้งหมด และเพื่อความสะดวกให้ (a , b) แทนผลลัพธ์ที่อาจจะเกิดขึ้น
โดยที่ a แทนแต้มที่หงายขึ้นของลูกเต๋าลกูแรก
b แทนแต้มที่หงายขึ้นของลูกเต๋าลูกที่สอง
ดังนั้นแซมเปิ้ลสเปซของการทดลองสุ่มคือ
S = {(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6), (2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6), (3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6)}
3. เหตุการณ์ (event) คือ เซตที่เป็นสับเซตของ Sample Space หรือเหตุการณ์ที่เราสนใจ จากการทดลองสุ่ม
ตัวอย่างที่ 6 ในการโยนลูกเต๋า 1 ลูก 1 ครั้ง ถ้าผลลัพธ์ที่สนใจคือ จํานวนแต้มที่ได้ จะได้
S = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
ถ้าให้ E1 เป็นเหตุการณ์ที่ได้แต้มซึ่งหารดว้ย 3 ลงตัว จะได้ E1 = {3, 6} E2 เป็นเหตุการณ์ที่ได้แต้มมากกว่า 2 จะได้ E2 = {3, 4, 5, 6}
4. ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์
ความน่าจะเป็นของเหตกุารณ์ คือ จํานวนที่แสดงให้ทราบว่าเหตุการณ์ใดเหตุการณ์หนึ่งมีโอกาส เกิดขึ้นมากหรือน้อยเพียงใด
ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ใด ๆ เท่ากับอัตราส่วนของจํานวนเหตุการณ์ที่เราสนใจ (จะให้เกิดขึ้น หรือไม่เกิดขึ้นก็ได้) ต่อจํานวนผลลัพธ์ทั้งหมดที่อาจจะเกิดขึ้นได้ ซึ่งมีสูตรในการคิดคํานวณดังนี้
เมื่อผลทั้งหมดที่อาจจะเกิดขึ้นจากทดลองสุ่มแต่ละตัวมีโอกาสเกิดขึ้นได้เท่าๆ กัน
กําหนดให้ E แทน เหตุการณ์ที่เราสนใจ
P(E) แทน ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์
n(E) แทน จํานวนสมาชกิของเหตุการณ์
n(S) แทน จํานวนสมาชิกของผลลัพธ์ทั้งหมดที่อาจจะเกิดขึ้นได้