قانون الاحتمال الكلي وتطبيقه في مثال عملي - كتاب الإحصاء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب الإحصاء - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: الإحصاء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

الدرس: قانون الاحتمال الكلي مع مثال تطبيقي على إنتاج المصابيح

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الإحصاء - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: الإحصاء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: example

مستوى الصعوبة: متوسط

📝 ملخص الصفحة

تقدم هذه الصفحة شرحاً لقانون الاحتمال الكلي مع تطبيق عملي على مثال واقعي. يبدأ المحتوى بصيغة رياضية لقانون الاحتمال الكلي: P(B) = Σ P(A_k)P(B|A_k)، حيث يمثل P(A_k) احتمالات الأحداث A_k وP(B|A_k) الاحتمالات الشرطية.

يتم تطبيق القانون على مثال عملي يتعلق بإنتاج المصابيح الكهربائية في مصنع يستخدم ثلاث آلات. تُعطى نسب الإنتاج لكل آلة (20% للآلة الأولى، 30% للثانية، 50% للثالثة) ونسب الإنتاج التالف (1%، 4%، 7% على التوالي). الهدف هو حساب احتمال أن يكون مصباح مختار عشوائياً تالفاً باستخدام قانون الاحتمال الكلي.

يحتوي المحتوى على رسم بياني يوضح شجرة الاحتمالات، حيث تظهر الأحداث الأولية A₁ وA₂ وA₃ مع فروع شرطية للحدث B (التلف). كما يتضمن جدولاً لتصنيف النتائج بناءً على الآلة وحالة المنتج (تالف أو غير تالف).

يتم تعريف الحوادث بوضوح: B للمصباح التالف، وA₁ وA₂ وA₃ لإنتاج الآلات الثلاث. يُظهر المثال كيفية حساب الاحتمالات المشتركة P(A_i)P(B|A_i) وجمعها للحصول على P(B).

يُعد هذا المثال تطبيقاً مباشراً لقانون الاحتمال الكلي في سياق صناعي، مما يساعد الطلاب على فهم كيفية استخدام الصيغ الرياضية في حل المشكلات الواقعية.

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

نوع: محتوى تعليمي

P(A₁) P(B|A₁) ⇒ P(A₁)P(B|A₁) P(A₂) P(B|A₂) ⇒ P(A₂)P(B|A₂) P(A₃) P(B|A₃) ⇒ P(A₃)P(B|A₃) المجموع = P(B) = Σ P(A_k)P(B|A_k)

2

نوع: محتوى تعليمي

يتم إنتاج المصابيح الكهربائية في أحد المصانع بواسطة ثلاث آلات، حيث تنتج الآلة الأولى 20% وتنتج الآلة الثانية 30% وتنتج الآلة الثالثة 50% من الإنتاج الكلي للمصنع. ومعلوم مسبقاً أن نسبة الإنتاج التالف للآلة الأولى 1% ونسبة الإنتاج التالف للآلة الثانية 4% ونسبة الإنتاج التالف للآلة الثالثة 7%. إذا كانت التجربة هي اختيار مصباح واحد من إنتاج هذا المصنع بشكل عشوائي؛ فما احتمال أن يكون هذا المصباح تالفاً؟

نوع: محتوى تعليمي

الحل:

نوع: محتوى تعليمي

نعرف الحوادث الآتية: الحادثة B وتعني إنتاج المصباح التالف. الحادثة A₁ وتعني إنتاج الآلة الأولى للمصابيح. الحادثة A₂ وتعني إنتاج الآلة الثانية للمصابيح. الحادثة A₃ وتعني إنتاج الآلة الثالثة للمصابيح. ويكون حساب الاحتمال لكل حادثة كما يأتي:

نوع: محتوى تعليمي

(A_i) تعني إنتاج الآلة i (B_A_i) تعني الإنتاج التالف من الآلة i (G_A_i) تعني الإنتاج غير التالف من الآلة i

نوع: METADATA

159

🔍 عناصر مرئية

A probability tree diagram illustrating the law of total probability. It starts with a single node branching into three primary events: A₁, A₂, and A₃. From each of these A_i events, there are secondary branches representing conditional probabilities. The diagram shows the probabilities P(A₁), P(A₂), P(A₃) for the initial branches. For each A_i, there's a conditional branch B|A_i with probability P(B|A_i). The diagram also shows the resulting joint probabilities P(A₁)P(B|A₁), P(A₂)P(B|A₂), and P(A₃)P(B|A₃). Below the diagram, the formula for the total probability P(B) is given as the sum of these joint probabilities: P(B) = P(A₁)P(B|A₁) + P(A₂)P(B|A₂) + P(A₃)P(B|A₃), and a general summation form P(B) = Σ P(A_k)P(B|A_k) from k=1 to n.

A 2x3 table (excluding row and column headers) used to categorize outcomes for Example 2. The columns represent the three production machines (A₁, A₂, A₃), and the rows represent the state of the product (non-defective or defective).

📄 النص الكامل للصفحة

P(A₁) P(B|A₁) ⇒ P(A₁)P(B|A₁) P(A₂) P(B|A₂) ⇒ P(A₂)P(B|A₂) P(A₃) P(B|A₃) ⇒ P(A₃)P(B|A₃) المجموع = P(B) = Σ P(A_k)P(B|A_k) --- SECTION: 2 --- يتم إنتاج المصابيح الكهربائية في أحد المصانع بواسطة ثلاث آلات، حيث تنتج الآلة الأولى 20% وتنتج الآلة الثانية 30% وتنتج الآلة الثالثة 50% من الإنتاج الكلي للمصنع. ومعلوم مسبقاً أن نسبة الإنتاج التالف للآلة الأولى 1% ونسبة الإنتاج التالف للآلة الثانية 4% ونسبة الإنتاج التالف للآلة الثالثة 7%. إذا كانت التجربة هي اختيار مصباح واحد من إنتاج هذا المصنع بشكل عشوائي؛ فما احتمال أن يكون هذا المصباح تالفاً؟ الحل: نعرف الحوادث الآتية: الحادثة B وتعني إنتاج المصباح التالف. الحادثة A₁ وتعني إنتاج الآلة الأولى للمصابيح. الحادثة A₂ وتعني إنتاج الآلة الثانية للمصابيح. الحادثة A₃ وتعني إنتاج الآلة الثالثة للمصابيح. ويكون حساب الاحتمال لكل حادثة كما يأتي: (A_i) تعني إنتاج الآلة i (B_A_i) تعني الإنتاج التالف من الآلة i (G_A_i) تعني الإنتاج غير التالف من الآلة i 159 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Untitled Description: A probability tree diagram illustrating the law of total probability. It starts with a single node branching into three primary events: A₁, A₂, and A₃. From each of these A_i events, there are secondary branches representing conditional probabilities. The diagram shows the probabilities P(A₁), P(A₂), P(A₃) for the initial branches. For each A_i, there's a conditional branch B|A_i with probability P(B|A_i). The diagram also shows the resulting joint probabilities P(A₁)P(B|A₁), P(A₂)P(B|A₂), and P(A₃)P(B|A₃). Below the diagram, the formula for the total probability P(B) is given as the sum of these joint probabilities: P(B) = P(A₁)P(B|A₁) + P(A₂)P(B|A₂) + P(A₃)P(B|A₃), and a general summation form P(B) = Σ P(A_k)P(B|A_k) from k=1 to n. Key Values: P(A₁), P(A₂), P(A₃), P(B|A₁), P(B|A₂), P(B|A₃) Context: Illustrates the concept of conditional probability and the law of total probability, which is applied in Example 2. **TABLE**: Untitled Description: A 2x3 table (excluding row and column headers) used to categorize outcomes for Example 2. The columns represent the three production machines (A₁, A₂, A₃), and the rows represent the state of the product (non-defective or defective). Table Structure: Headers: | A₁ | A₂ | A₃ Rows: Row 1: غير تالف (G) | G_A₁ | G_A₂ | G_A₃ Row 2: تالف (B) | B_A₁ | B_A₂ | B_A₃ Calculation needed: This table serves as a visual aid to represent the joint events (e.g., product from machine A1 and non-defective) for probability calculations in Example 2. Data: The table visually organizes the possible outcomes of selecting a product from a specific machine and its defect status. Context: Provides a structured way to visualize the events and their combinations as described in the problem statement of Example 2, aiding in the calculation of probabilities.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 5 بطاقة لهذه الصفحة

ما هي صيغة قانون الاحتمال الكلي (قانون الاحتمالات الشاملة)؟

الإجابة: P(B) = Σ P(A_k)P(B|A_k) حيث k من 1 إلى n، أي أن احتمال وقوع الحادثة B يساوي مجموع حاصل ضرب احتمال كل حادثة A_k في الاحتمال الشرطي لـ B بشرط A_k.

الشرح: يستخدم قانون الاحتمال الكلي عندما نريد حساب احتمال حادثة B يمكن أن تحدث عبر عدة مسارات أو شروط مختلفة (A₁, A₂, ..., Aₙ). نحسب مساهمة كل مسار ثم نجمعها.

تلميح: فكر في كيفية حساب احتمال حادثة B عندما تكون هناك عدة طرق (أحداث A_k) يمكن أن تؤدي إليها.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

في مثال المصابيح الكهربائية، إذا كانت الآلة الأولى تنتج 20% من الإنتاج ونسبة التلف فيها 1%، فما احتمال أن يكون مصباح مختار عشوائياً تالفاً ومن الآلة الأولى؟

الإجابة: احتمال أن يكون المصباح تالفاً ومن الآلة الأولى = P(A₁) × P(B|A₁) = 0.20 × 0.01 = 0.002 أو 0.2%.

الشرح: هذا يمثل أحد الحدود في مجموع قانون الاحتمال الكلي. وهو احتمال الحدث المشترك (تالف ومن الآلة الأولى).

تلميح: احسب حاصل ضرب احتمال أن يكون المصباح من الآلة الأولى في احتمال أن يكون تالفاً بشرط أنه من الآلة الأولى.

التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: سهل

ما هي خطوات حل مسألة قانون الاحتمال الكلي (مثل مثال المصانع)؟

الإجابة: 1. تعريف الحوادث: تعريف الحادثة B (المراد حساب احتمالها) والحوادث A_k (الشروط أو المجموعات الشاملة). 2. تحديد الاحتمالات: تحديد P(A_k) و P(B|A_k) لكل k. 3. تطبيق القانون: حساب P(B) = Σ P(A_k)P(B|A_k).

الشرح: هذه الخطوات منهجية لحل أي مسألة تستخدم قانون الاحتمال الكلي، حيث يتم تفكيك المسألة إلى مكوناتها الأساسية ثم تجميع النتيجة.

تلميح: ابدأ بتحديد ما تريد حسابه (B) وما هي الحالات الممكنة التي تؤدي إليه (A_k).

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

في سياق قانون الاحتمال الكلي، ما معنى الرمز P(B|A₁)؟

الإجابة: P(B|A₁) هو الاحتمال الشرطي، ويعني احتمال وقوع الحادثة B بشرط وقوع الحادثة A₁. في مثال المصانع، هو احتمال أن يكون المصباح تالفاً بشرط أنه صُنع في الآلة الأولى.

الشرح: الاحتمال الشرطي أساسي في قانون الاحتمال الكلي، حيث نحتاج لمعرفة احتمال الحادثة B تحت كل شرط أو حالة منفصلة A_k.

تلميح: انتبه إلى الشرط (العمودية |) في الرمز. ما الذي يعتمد على ماذا؟

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما الفرق بين P(A₁)P(B|A₁) و P(B) في سياق المثال المعطى؟

الإجابة: P(A₁)P(B|A₁) هو احتمال وقوع الحدثين معاً (أن يكون المصباح من الآلة الأولى وتالفاً). أما P(B) فهو احتمال وقوع الحادثة B (أن يكون المصباح تالفاً) بغض النظر عن الآلة المصنعة، ويحسب من مجموع مساهمات جميع الآلات: P(B) = P(A₁)P(B|A₁) + P(A₂)P(B|A₂) + P(A₃)P(B|A₃).

الشرح: P(A₁)P(B|A₁) هو احتمال مشترك (تقاطع)، بينما P(B) هو احتمال هامشي (كلي) يتم الحصول عليه بتطبيق قانون الاحتمال الكلي على جميع الاحتمالات المشتركة.

تلميح: فكر في نطاق كل احتمال. أحدهما محدد بآلة معينة، والآخر عام لجميع الآلات.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: صعب