בהגרלה יש כרטיסים של 50 שקלים (אחד מכל עשרה), כרטיסים של 10 שקלים (שלושה מכל עשרה), והשאר — כלום. כמה «שווה» כרטיס אחד? לא 50 ולא 0: אם נקנה הרבה כרטיסים, מה נקבל בממוצע לכרטיס? המספר הזה נקרא תוחלת.
כל פרס כפול ההסתברות שלו, והכול מחובר. כרטיס «שווה» 8 שקלים.
שימו לב מה התוחלת איננה: אף כרטיס לא נותן 8 שקלים. התוחלת היא לא ניבוי של המקרה הבא — היא הממוצע של הרבה מאוד מקרים. זו בדיוק הסיבה שחברת ביטוח מרוויחה ושחקן קזינו מפסיד: שניהם חיים לאורך זמן, והתוחלת מנצחת תמיד לאורך זמן.
כרטיס בהגרלה שלנו עולה 10 שקלים. משתלם לקנות?
Voir la réponse et le corrigé
לא. משלמים 10 ומקבלים בממוצע 8 — הפסד ממוצע של 2 שקלים לכרטיס. מי שקונה אלף כרטיסים יפסיד בערך אלפיים שקלים.
משחק הוגן
משחק נקרא הוגן כשתוחלת הרווח היא בדיוק אפס: בממוצע לא מרוויחים ולא מפסידים. ברווח נספור גם את מה ששילמנו — פרס 50 בכרטיס שעלה 10 הוא רווח של 40, וכרטיס ריק הוא רווח של מינוס 10.
באיזה מחיר כרטיס ההגרלה שלנו הופך את המשחק להוגן?
Voir la réponse et le corrigé
במחיר 8 — בדיוק התוחלת. אז תוחלת הרווח היא .
שתי מלכודות של תוחלת.
ממוצע פשוט של הפרסים מתעלם מההסתברויות — כאילו פרס נדיר שכיח כמו פרס נפוץ.
לפני כל חישוב, בדקו שההסתברויות מסתכמות ל-1. אם לא — חסרה תוצאה, או שיש טעות.
Exercices
Exercice 1
בהגרלה: פרס של 50 שקלים בהסתברות , פרס של 10 שקלים בהסתברות , ואפס אחרת. מהי התוחלת (בשקלים)?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 8
Corrigé :
האפס לא תורם
Exercice 2
בהגרלה אחרת: 100 שקלים בהסתברות , 20 שקלים בהסתברות , ואפס אחרת. מהי התוחלת?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 10
Corrigé :
Exercice 3
מטילים קובייה הוגנת ומקבלים בשקלים את המספר שיצא. מהי תוחלת הזכייה?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 3.5
Corrigé :
כל תוצאה בהסתברות
עוד דוגמה שהתוחלת לא חייבת להיות תוצאה אפשרית: אין פאה של 3.5.
Exercice 4
במשחק: בהסתברות 0.3 מרוויחים 20 שקלים, בהסתברות 0.7 מפסידים 10. מהי תוחלת הרווח?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : -1
Corrigé :
הפסד נכנס עם סימן מינוס
תוחלת שלילית: לאורך זמן המשחק הזה מפסיד שקל למשחק.
Exercice 5
מהו משחק הוגן?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : D משחק שתוחלת הרווח בו 0
Corrigé :
הוגנות היא עניין של תוחלת, לא של תדירות: אפשר לנצח לעיתים רחוקות סכום גדול — וזה עדיין הוגן.
Exercice 6
בהגרלת בית הספר כרטיס עולה 5 שקלים, והפרס היחיד — 40 שקלים — יוצא בהסתברות . מהי תוחלת הרווח של קונה כרטיס?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : -1
Corrigé :
זוכה: רווח 35 ; מפסיד: מינוס 5
Exercice 7
משתנה מקבל את הערך 4 בהסתברות ואת הערך 10 בהסתברות . ידוע שהתוחלת היא 6. מהו ? (עשרוני)
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 0.667
Corrigé :
Exercice 8
בהגרלה: לזכות ב-12 שקלים, לזכות ב-4 שקלים, והשאר — כלום. באיזה מחיר כרטיס (בשקלים) המשחק הוגן?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 4
Corrigé :
מחיר הוגן = התוחלת
Exercice 9
מכונה מייצרת חלק תקין בהסתברות 0.9. חלק תקין מכניס 8 שקלים, פגום עולה 12 שקלים (רווח שלילי). מהי תוחלת הרווח לחלק?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 6
Corrigé :
Exercice 10
בקופסה שני פתקים: על אחד רשום 30 ועל השני 0. מוציאים פתק אחד. כמה הגרלות כאלה בממוצע נדרשות כדי שסך הזכיות יגיע ל-60?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 4
Corrigé :
תוחלת להגרלה אחת
בממוצע כל הגרלה «שווה» 15, ולכן ארבע הגרלות מצטברות ל-60.