בפעילות בית ספר, תלמידים משחקים במשחק "גלגל המזל" בעלות של 8 ש"ח לסיבוב. הפרס X (בש"ח) שמתקבל בכל סיבוב הוא משתנה מקרי בדיד, שהתפלגות ההסתברות שלו נתונה בטבלה, כאשר p הוא פרמטר לא ידוע: X: 0 5 20 50 P(X=x): 1/2 3/10 p 1/20
הציגו פתרון
- סכום ההסתברויות הידועות: 1/2 + 3/10 + 1/20 = 10/20 + 6/20 + 1/20 = 17/20.
- מכיוון שסכום כל ההסתברויות חייב להיות 1: p = 1 − 17/20 = 3/20.
תשובה: p = 3/20
הציגו פתרון
- E(X) = Σx·P(X=x) = 0·(1/2) + 5·(3/10) + 20·(3/20) + 50·(1/20).
- נחשב כל מכפלה: 0·(1/2)=0, 5·(3/10)=15/10=1.5, 20·(3/20)=60/20=3, 50·(1/20)=50/20=2.5.
- E(X) = 0+1.5+3+2.5 = 7 ש"ח.
תשובה: E(X) = 7 ש"ח
הציגו פתרון
- התוחלת מבטאת את הממוצע ארוך-הטווח של הפרס, אילו המשחק היה חוזר על עצמו פעמים רבות מאוד.
- כלומר, אם שחקנים רבים ישחקו סיבובים רבים, הפרס הממוצע לסיבוב יתקרב ל-7 ש"ח, גם אם בסיבוב בודד הפרס בפועל הוא תמיד 0, 5, 20 או 50 ש"ח (ולעולם לא 7 בדיוק).
תשובה: בממוצע לאורך זמן, כל שחקן מקבל פרס של 7 ש"ח לסיבוב.
הציגו פתרון
- עלות הסיבוב (8 ש"ח) גדולה מתוחלת הפרס (E(X)=7 ש"ח), ולכן המשחק אינו הוגן — הוא מיטיב עם מארגן המשחק, לא עם השחקן.
- בממוצע, המארגן גובה 8 ש"ח ומשלם החוצה 7 ש"ח כפרס, כך שהרווח הממוצע שלו לסיבוב הוא 8−7=1 ש"ח.
תשובה: המשחק אינו הוגן, מיטיב עם המארגן; רווח ממוצע 1 ש"ח לסיבוב.
הציגו פתרון
- נכון שהפרס המקסימלי (50 ש"ח) גדול בהרבה מעלות הסיבוב, אך הפרס הזה מתקבל בהסתברות נמוכה מאוד (1/20 בלבד), ולכן הוא אינו מייצג את התוצאה הטיפוסית.
- התוחלת E(X)=7 היא הממוצע המשוקלל של כל הפרסים לפי הסתברותם, והיא זו שקובעת את הרווחיות הממוצעת של המשחק — לא הפרס הגבוה ביותר האפשרי.
- מסעיף ד' ידוע ש-E(X)=7 < 8 (עלות הסיבוב), ולכן בממוצע, לאורך זמן, השחקן מפסיד כסף במשחק הזה, למרות האפשרות התיאורטית לזכות בפרס גדול. טענת עידו שגויה.
תשובה: לא, עידו אינו צודק.
חלוקת הנקודות בין הסעיפים היא הערכה פנימית של MathHero — בשאלון הרשמי הניקוד ניתן לשאלה כולה.