📚 التباديل والتوافيق لإيجاد الاحتمال
المفاهيم الأساسية
التباديل: ترتيب لمجموعة من العناصر حيث يكون الترتيب مهماً. (مثال: رمز القفل).
خريطة المفاهيم
```markmap
التباديل والتوافيق
التباديل
التعريف
طريقة الحساب
#### باستخدام مبدأ العد الأساسي
#### باستخدام المضروب
قانون التباديل
#### الصيغة: ن ل ر = ن! / (ن - ر)!
#### الرمز: ن ل (ن)، ر
#### مثال من واقع الحياة (مثال ٥)
##### قفل برمز ٣ أرقام من ٠ إلى ٩
##### الحل: ١٠ ل ٣ = ١٠! / (١٠ - ٣)! = ٧٢٠
المضروب (!)
التعريف
الرمز: ن!
مثال: !5 = 5×4×3×2×1
التوافيق
التعريف
#### اختيار عناصر حيث الترتيب غير مهم
الفرق عن التباديل
#### التباديل: الترتيب مهم
#### التوافيق: الترتيب غير مهم
قانون التوافيق
#### التعبير اللفظي
##### عدد التوافيق لعناصر عددها (ن) مأخوذة (ر) عنصراً كل مرة، يساوي ناتج قسمة ن! على (ن - ر)! ر!
#### الصيغة الرياضية
##### ن ق ر = \frac{ن!}{(ن - ر)! ر!}
#### الرموز
##### ن ق ر
الاحتمال باستخدام التباديل
إيجاد احتمال حدث ما
#### عدد عناصر الحادثة / عدد عناصر الفضاء العيني
#### مثال: احتمال أن تكون جميع أرقام رمز القفل فردية
##### عدد عناصر الحادثة (من ٥ أرقام فردية) = ٥ × ٤ × ٣ = ٦٠
##### الفضاء العيني = ٧٢٠
##### الاحتمال = ٦٠ / ٧٢٠ = ١/١٢ ≈ ٨.٣٪
```
نقاط مهمة
- عند حل مسائل التباديل، تأكد أولاً من أن الترتيب مهم في السؤال.
- قانون التباديل:
ن ل ر = \frac{ن!}{(ن - ر)!}
- لحساب احتمال حدث باستخدام التباديل: (عدد التباديل المفضلة للحدث) ÷ (عدد التباديل الكلية للفضاء العيني).
---
حل مثال (مثال ٥ من واقع الحياة)
المسألة: قفل يعمل برمز مكون من ٣ أرقام مختلفة من بين الأرقام من ٠ إلى ٩.
أوجد عدد الرموز المختلفة الممكنة.
* الحل: بما أن ترتيب الأرقام مهم ولا يُسمح بالتكرار، نستخدم التباديل.
* ١٠ ل ٣ = \frac{١٠!}{(١٠ - ٣)!} = \frac{١٠!}{٧!} = ١٠ × ٩ × ٨ = ٧٢٠
* الإجابة: هناك ٧٢٠ رمزاً مختلفاً.
ب) ما احتمال أن تكون جميع أرقام الرمز فردية؟
* الحل:
* الأرقام الفردية من ٠ إلى ٩ هي: ١، ٣، ٥، ٧، ٩ (٥ أرقام).
* عدد طرق اختيار وترتيب ٣ أرقام فردية مختلفة = ٥ ل ٣ = ٥ × ٤ × ٣ = ٦٠.
* عدد عناصر الفضاء العيني (جميع الرموز الممكنة) = ٧٢٠.
* الاحتمال = عدد الحالات المفضلة ÷ عدد الحالات الكلية = ٦٠ ÷ ٧٢٠ = ١ ÷ ١٢.
* الإجابة: احتمال أن تكون جميع الأرقام فردية هو ١/١٢ (أو حوالي ٨.٣٪).
---
تحقق من فهمك (٥)
المسألة: يريد أعضاء مجلس إدارة شركة (من بين ٩ مرشحين) اختيار رئيس ونائب رئيس وأمين سر وأمين صندوق. من بين المرشحين فهد و سطام.
أ) بكم طريقة يمكن اختيار الأعضاء لهذه المراكز الأربعة؟
* الحل: المراكز مختلفة (الترتيب مهم)، نستخدم التباديل.
* ٩ ل ٤ = \frac{٩!}{(٩ - ٤)!} = \frac{٩!}{٥!} = ٩ × ٨ × ٧ × ٦ = ٣٠٢٤
* الإجابة: ٣٠٢٤ طريقة.
ب) إذا تم الاختيار عشوائياً، فما احتمال أن يختار فهد أو سطام لمركز الرئيس أو نائب الرئيس؟
* الحل: هذه المسألة تتطلب حساب الاحتمال لحدث مركب (اختيار شخصين لمركزين محددين من بين مجموعة). لحلها بدقة كاملة، نحتاج إلى حساب:
* الطريقة ١ (باستخدام المبدأ الأساسي للعد والاحتمال):
1. احتمال أن يكون الرئيس هو فهد أو سطام = ٢/٩.
2. بعد اختيار الرئيس، يتبقى ٨ مرشحين لمنصب نائب الرئيس.
3. احتمال أن يكون نائب الرئيس هو الشخص الآخر (فهد أو سطام) بشرط أن يكون الرئيس هو الأول = ١/٨.
4. احتمال أن يشغلا المنصبين معاً = (٢/٩) × (١/٨) = ٢/٧٢ = ١/٣٦.
* الطريقة ٢ (باستخدام التباديل):
1. عدد الطرق لاختيار فهد و سطام لمنصبي الرئيس ونائب الرئيس (بترتيب معين) = ٢ طريقة (فهد رئيس/سطام نائب، أو سطام رئيس/فهد نائب).
2. بعد تعيينهما، نكمل اختيار أمين السر وأمين الصندوق من الـ ٧ المتبقين: ٧ ل ٢ = ٧ × ٦ = ٤٢ طريقة.
3. عدد الطرق المفضلة للحدث = ٢ × ٤٢ = ٨٤ طريقة.
4. عدد الطرق الكلية (الفضاء العيني) = ٣٠٢٤ طريقة (من الجزء أ).
5. الاحتمال = ٨٤ / ٣٠٢٤ = ٧ / ٢٥٢ = ١ / ٣٦ (بعد التبسيط).
* الإجابة: الاحتمال هو ١/٣٦.
---
تأكد
مثال ١: بكم طريقة يمكن تنظيم ٦ جوائز في صف واحد؟
* الحل: هذا يمثل تباديلاً لـ ٦ عناصر مختلفة.
* ٦ ل ٦ = ٦! = ٧٢٠
* الإجابة: ٧٢٠ طريقة.
الأمثلة ٢ - ٤: أوجد قيمة كل مما يأتي:
* ٢) ٧ ل ٣ = ٧ × ٦ × ٥ = ٢١٠
* ٣) ٩ ل ٢ = ٩ × ٨ = ٧٢
* ٤) ٦ ق ٣ = ٦! / (٣! × ٣!) = (٧٢٠) / (٦ × ٦) = ٧٢٠ / ٣٦ = ٢٠
٥) بكم طريقة يمكن تنظيم ٤ حاويات (زجاج، بلاستيك، ورق، ألومنيوم) في صف؟
* الحل: هذا يمثل تباديلاً لـ ٤ عناصر مختلفة.
* ٤ ل ٤ = ٤! = ٢٤
* الإجابة: ٢٤ طريقة.
---
> 📝 ملاحظة: هذه الصفحة تحتوي على أسئلة تقويمية - راجع تبويب الواجبات للإجابات الكاملة.