سؤال اليوم :: 39 :: احتمال زوجية مجموع أعداد

Problem of the Day

سؤال اليوم عبارة مسألة مطلوب حلها , أو نظرية مطلوب نقاشها , أو معلومة ذات صلة بعلم الرياضيات يطلب البحث فيها ومدة السؤال تتراوح ما بين 7-8 أيام قابلة للزيادة إذا لزم الأمر أو تشعب النقاش. لكل عضو الحق بالمشاركة استفسارا أو جوابا أو تعليقا ولا يشترط أن تكون الإجابة على كل مضامين السؤال. وإذا كان لدى أي عضو مسألة تصلح لسؤال اليوم فعليه مراسلة مشرفة المنتدى (مها خالد) أو QwareeqMathematics.


سؤال اليوم متوقف حالياً، وسيعود قريباً إن شاء الله.

لقراءة النقاشات حول آخر سؤال وللمشاركة في حله اذهب لصفحة سؤال اليوم

المشرفون: مها خالد, المراقبون

سؤال اليوم :: 39 :: احتمال زوجية مجموع أعداد

مشاركةبواسطة علي » الخميس ديسمبر 10, 2009 11:33 pm

لتكن a_1,..,a_n أعداداً مستقلة عن بعضها وتأخذ قيماً من المجموعة \{0,1\} تبعاً للاحتمالين الآتيين:

\Pr(a_i=1)=p_i ,\Pr(a_i=0)=1-p_i


أوجد احتمال أن يكون مجموع الأعداد زوجياً.


(بعبارة أكثر دقة: a_1,..a_n متغيرات عشوائية ثنائية مستقلة independent binary random variables )



رفع بتاريخ 21/12/2009
صورة
صورة العضو الشخصيه
علي
المشرف العام
 
مشاركات: 2226
اشترك في: السبت مارس 11, 2006 11:50 am

Re: سؤال اليوم :: 39 :: احتمال زوجية مجموع أعداد

مشاركةبواسطة G#@!TH » الأربعاء ديسمبر 30, 2009 10:10 pm

يا ريت توضح السؤال أكثر؟
صورة العضو الشخصيه
G#@!TH
ضيف عزيز
 
مشاركات: 2
اشترك في: الأربعاء ديسمبر 30, 2009 9:52 pm

Re: سؤال اليوم :: 39 :: احتمال زوجية مجموع أعداد

مشاركةبواسطة إباء » الخميس ديسمبر 31, 2009 3:44 pm

المطلوب احتمال أن يكون \sum\limits_{i = 1}^n {a_i } عددا زوجيا.
نص مخفي:
للإنسان عقل لن يقول له يوما

قف

لا أستطيع مجاراة طموحك

صورة العضو الشخصيه
إباء
مشرفة الجبر
 
مشاركات: 1553
اشترك في: الثلاثاء يوليو 10, 2007 4:03 pm

Re: سؤال اليوم :: 39 :: احتمال زوجية مجموع أعداد

مشاركةبواسطة علي » الخميس ديسمبر 31, 2009 9:34 pm

ما رأيكم أن تبدؤوا بالحالة الخاصة p_1=p_2=..=p_m=p ؟
صورة
صورة العضو الشخصيه
علي
المشرف العام
 
مشاركات: 2226
اشترك في: السبت مارس 11, 2006 11:50 am

Re: سؤال اليوم :: 39 :: احتمال زوجية مجموع أعداد

مشاركةبواسطة إباء » الخميس ديسمبر 31, 2009 9:58 pm

محاولة سريعة

\begin{gathered}
  \left( {1 - p} \right)^n  + \left( {\begin{array}{*{20}c}
   n  \\
   2  \\

 \end{array} } \right)p^2 \left( {1 - p} \right)^{n - 2}  + \left( {\begin{array}{*{20}c}
   n  \\
   4  \\

 \end{array} } \right)p^4 \left( {1 - p} \right)^{n - 4}  \hfill \\
   +  \cdots  + \left( {\begin{array}{*{20}c}
   n  \\
   {2\left\lfloor {\frac{n}
{2}} \right\rfloor }  \\

 \end{array} } \right)p^{2\left\lfloor {\frac{n}
{2}} \right\rfloor } \left( {1 - p} \right)^{n - 2\left\lfloor {\frac{n}
{2}} \right\rfloor }  \hfill \\ 
\end{gathered}
نص مخفي:
للإنسان عقل لن يقول له يوما

قف

لا أستطيع مجاراة طموحك

صورة العضو الشخصيه
إباء
مشرفة الجبر
 
مشاركات: 1553
اشترك في: الثلاثاء يوليو 10, 2007 4:03 pm

Re: سؤال اليوم :: 39 :: احتمال زوجية مجموع أعداد

مشاركةبواسطة علي » الخميس ديسمبر 31, 2009 11:10 pm

يمكن كتابة الحل بصورة أبسط بكثير .. CC:

تلميح:
نص مخفي:
إذا كان P_n هو الإحتمال لn من الأعداد ، فحاولي كتابة صيغة تكرارية له.
صورة
صورة العضو الشخصيه
علي
المشرف العام
 
مشاركات: 2226
اشترك في: السبت مارس 11, 2006 11:50 am

Re: سؤال اليوم :: 39 :: احتمال زوجية مجموع أعداد

مشاركةبواسطة إباء » الجمعة يناير 01, 2010 4:27 am

P_n  = P_{n - 1} \left( {1 - 2p} \right) + p

وباستخدام نظرية 1 في موضوع المعادلة التكرارية الخطية من الرتبة الأولى

P\left( {\sum\limits_{i = 1}^n {a_i } \quad {\text{is even}}} \right) = \frac{1}
{2}\left( {\left( {1 - 2p} \right)^n  + 1} \right)





ملاحظة :

هذه طريقة استنتاج الصيغة التكرارية:

\begin{gathered}
  P\left( {\sum\limits_{i = 1}^n {a_i } \quad {\text{is even}}} \right) \hfill \\
   = P\left( {\sum\limits_{i = 1}^{n - 1} {a_i } \quad {\text{is even and }}a_n  = 0} \right) + P\left( {\sum\limits_{i = 1}^{n - 1} {a_i } \quad {\text{is odd and }}a_n  = 1} \right) \hfill \\ 
\end{gathered}

\begin{gathered}
   = P\left( {\sum\limits_{i = 1}^{n - 1} {a_i } \quad {\text{is even}}} \right)\left( {1 - p} \right) + \left( {1 - P\left( {\sum\limits_{i = 1}^{n - 1} {a_i } \quad {\text{is even}}} \right)} \right)p \hfill \\
   = P\left( {\sum\limits_{i = 1}^{n - 1} {a_i } \quad {\text{is even}}} \right)\left( {1 - 2p} \right) + p \hfill \\ 
\end{gathered}

...........................................


وفي الحالة العامة العلاقة التكرارية

P_n  = P_{n - 1} \left( {1 - 2p_n } \right) + p_n
آخر تعديل بواسطة إباء في السبت يناير 02, 2010 2:09 pm، عدل 1 مرة
نص مخفي:
للإنسان عقل لن يقول له يوما

قف

لا أستطيع مجاراة طموحك

صورة العضو الشخصيه
إباء
مشرفة الجبر
 
مشاركات: 1553
اشترك في: الثلاثاء يوليو 10, 2007 4:03 pm

Re: سؤال اليوم :: 39 :: احتمال زوجية مجموع أعداد

مشاركةبواسطة علي » الجمعة يناير 01, 2010 9:43 pm

جميل .. gg:

لكن يبدو لي أنه يجب أن يبدأ المجموع i=1 وليس من i=0،

بقي إيجاد الصيغة الصريحة للحالة العامة .. وإنها بسيطة أيضاً ..

تحياتي
صورة
صورة العضو الشخصيه
علي
المشرف العام
 
مشاركات: 2226
اشترك في: السبت مارس 11, 2006 11:50 am

Re: سؤال اليوم :: 39 :: احتمال زوجية مجموع أعداد

مشاركةبواسطة إباء » الثلاثاء يناير 05, 2010 3:50 am

تم تعديل الدليل.

وهذا ما توصلت له إلى الآن

\begin{gathered}
  P_n  = \left( {1 - p_1 } \right)\prod\limits_{i = 2}^n {\left( {1 - 2p_i } \right)}  + \sum\limits_{i = 2}^n {\left( {p_i \prod\limits_{k = i + 1}^n {\left( {1 - 2p_k } \right)} } \right)}  \hfill \\
   = \prod\limits_{i = 2}^n {\left( {1 - 2p_i } \right)}  + \sum\limits_{i = 1}^n {\left( {p_i \prod\limits_{k = i + 1}^n {\left( {1 - 2p_k } \right)} } \right)}  \hfill \\ 
\end{gathered}



وبوضع p_0  = 1

P_n  = \sum\limits_{i = 0}^n {\left( {p_i \prod\limits_{k = i + 1}^n {\left( {1 - 2p_k } \right)} } \right)}


....................................


كما يمكن (بالإستقراء الرياضي) إثبات أن

P_n  = 1 + \frac{1}
{2}\sum\limits_{\varphi  \ne I \subseteq \left\{ {1,2, \cdots ,n} \right\}} {\left( { - 2} \right)^{\left| I \right|} } \prod\limits_{i \in I} {p_i }

P_n  = \frac{1}
{2} + \frac{1}
{2}\sum\limits_{I \subseteq \left\{ {1,2, \cdots ,n} \right\}} {\left( { - 2} \right)^{\left| I \right|} } \prod\limits_{i \in I} {p_i }
نص مخفي:
للإنسان عقل لن يقول له يوما

قف

لا أستطيع مجاراة طموحك

صورة العضو الشخصيه
إباء
مشرفة الجبر
 
مشاركات: 1553
اشترك في: الثلاثاء يوليو 10, 2007 4:03 pm

Re: سؤال اليوم :: 39 :: احتمال زوجية مجموع أعداد

مشاركةبواسطة علي » الجمعة يناير 08, 2010 6:06 pm

أعتذر عن التأخير ..
يبدو الحل صحيحاً .. ولكن يمكن الحصول على صورة أبسط على الشكل:
نص مخفي:
\frac 12 + \frac 12 \prod_{i=1}^n (1-2p_i)

سأعود لاشتقاق الصيغة إن لم يسبقني أحد ..

تحياتي
صورة
صورة العضو الشخصيه
علي
المشرف العام
 
مشاركات: 2226
اشترك في: السبت مارس 11, 2006 11:50 am

التالي

العودة إلى سـؤال الـيـوم

المتواجدون الآن

المستخدمون المتصفحون لهذا المنتدى: mathman و 1 زائر