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झारखण्ड बोर्ड (JAC) • कक्षा X • Mathematics • अध्याय 14
अनुमानित समय: 45 Mins
प्रगति: अध्ययनरत

प्रायिकता (Probability)

दैनिक जीवन में हम अक्सर ऐसे वाक्य बोलते हैं: "आज बारिश होने की संभावना (संयोग) है", "मुझे संदेह है कि भारत आज का मैच जीतेगा", या "इस बार परीक्षा में मेरे 90% से अधिक अंक आने की बहुत अधिक उम्मीद है।" इन सभी कथनों में एक बात उभयनिष्ठ है—अनिश्चितता (Uncertainty)। गणित की वह शाखा जो किसी घटना के घटित होने की अनिश्चितता अथवा संभावना का सटीक संख्यात्मक माप (Numerical Measurement) प्रदान करती है, प्रायिकता (Probability) कहलाती है। 17वीं शताब्दी में फ्रांस के दो महान गणितज्ञों—ब्लेज पास्कल (Blaise Pascal) और पियरे डी फर्मा (Pierre de Fermat)—ने जुए और पासे के खेलों में निष्पक्षता का विश्लेषण करते हुए प्रायिकता के वैज्ञानिक सिद्धांतों की नींव रखी थी। कक्षा 9वीं में हमने प्रायोगिक या आनुभविक प्रायिकता (Experimental Probability) का अध्ययन किया था। कक्षा 10वीं में हम एक अधिक सैद्धांतिक और अमूर्त पद्धति—शास्त्रीय या सैद्धांतिक प्रायिकता (Classical or Theoretical Probability)—का अध्ययन करते हैं, जहाँ प्रयोग के सभी परिणामों के समप्रायिक (Equally Likely - समान रूप से संभावित) होने की पूर्व-मान्यता होती है। इस अध्याय के मुख्य सैद्धांतिक आधारस्तंभ निम्नलिखित हैं: सैद्धांतिक प्रायिकता का मूल सूत्र: $$P(E) = \frac{\text{घटना } E \text{ के अनुकूल परिणामों की संख्या (Number of favorable outcomes)}}{\text{प्रयोग के सभी संभव परिणामों की कुल संख्या (Total number of possible outcomes)}} = \frac{m}{n}$$ प्रायिकता की सार्वभौमिक सीमाएँ: किसी भी घटना की प्रायिकता कभी ऋणात्मक नहीं हो सकती और कभी 1 से बड़ी नहीं हो सकती: $$0 \le P(E) \le 1$$ असंभव घटना (Impossible Event) की प्रायिकता $= 0$ (जैसे पासे पर 7 आना)। निश्चित घटना (Sure / Certain Event) की प्रायिकता $= 1$ (जैसे पासे पर 7 से छोटी संख्या आना)। पूरक घटनाएँ (Complementary Events): किसी घटना $E$ के घटित होने और उसके न घटित होने ($\bar{E}$ या 'not $E$') की प्रायिकताओं का योग सदैव 1 होता है: $$P(E) + P(\bar{E}) = 1 \implies P(\bar{E}) = 1 - P(E)$$ मानक प्रयोग मॉडल: सिक्के (1, 2, और 3 सिक्के उछालना), पासे (1 पासा और 2 पासे फेंकना - 36 परिणाम), ताश की 52 पत्तों की गड्डी, और थैले में कंचे/गेंदें। झारखंड अधिविद्य परिषद् (JAC Class 10) की बोर्ड परीक्षा में इस अध्याय से 3 से 5 अंकों के प्रश्न प्रतिवर्ष निश्चित रूप से पूछे जाते हैं।

🎲 क्या आपने कभी सोचा है: 17वीं सदी में पेरिस के एक अमीर जुआरी की एक उलझन ने आधुनिक मौसम विज्ञान, बीमा कंपनियों और गूगल सर्च की नींव कैसे रख दी?

जरा सोचिए: सन् 1654 में पेरिस का एक प्रसिद्ध फ्रांसीसी जुआरी और रईस शेवेलियर डी मेरे (Chevalier de Méré) पासे के खेलों में भारी रकम हार रहा था। उसने देखा कि जब वह 1 पासे को 4 बार फेंकता है तो कम से कम एक '6' आने की संभावना अधिक होती है, लेकिन जब वह 2 पासों को 24 बार फेंकता है तो दोनों पासों पर '6-6' आने पर वह लगातार हार जाता है!

हताश होकर वह अपने मित्र और फ्रांस के महान युवा गणितज्ञ ब्लेज पास्कल (Blaise Pascal) के पास पहुँचा। पास्कल ने यह समस्या एक अन्य महान गणितज्ञ पियरे डी फर्मा (Pierre de Fermat) को पत्रों के माध्यम से भेजी।

दोनों महान विचारकों ने पत्रों में पासे के सभी संभव परिणामों की गिनती की और पाया कि 24 फेंक में दोनों पर 6 आने की प्रायिकता केवल $49.14\%$ है, जो $50\%$ से कम है—इसीलिए जुआरी हार रहा था! इस पत्राचार ने गणित की एक सर्वथा नई और क्रांतिकारी शाखा को जन्म दिया—प्रायिकता का सिद्धांत (Probability Theory)!

आज आपकी एलआईसी (LIC) पॉलिसी का प्रीमियम तय करना, मौसम विभाग द्वारा चक्रवात की चेतावनी जारी करना, शेयर बाजार का जोखिम प्रबंधन, और गूगल के सर्च एल्गोरिदम उसी जुआरी के पासे के गणित पर चल रहे हैं! आइए, संभावनाओं के इस रोमांचक विज्ञान को समझें!

यह अध्याय क्यों महत्वपूर्ण है

इस अध्याय का अध्ययन आपके लिए क्यों अनिवार्य है?

  1. बोर्ड परीक्षा में 100% फुल मार्क्स स्कोरिंग: JAC Class 10वीं गणित परीक्षा में प्रायिकता से 3 से 5 अंक के अत्यंत सरल, सीधे और बिना किसी जटिल गणना वाले प्रश्न आते हैं।
  2. दैनिक जीवन में तार्किक निर्णय लेना: लॉटरी, जुआ और फर्जी स्कीमों के पीछे के गणित को समझकर आर्थिक नुकसान से बचना।
  3. बीमा (Insurance) एवं जोखिम प्रबंधन: जीवन बीमा, स्वास्थ्य बीमा और मोटर वाहन बीमा के प्रीमियम की गणना एक्चुअरी (Actuary) प्रायिकता के सूत्रों से ही करते हैं।
  4. कक्षा 11वीं एवं 12वीं की उच्च प्रायिकता: 11वीं में क्रमचय-संचय (Permutations & Combinations) तथा 12वीं में बेज़ प्रमेय (Bayes' Theorem), सप्रतिबंध प्रायिकता (Conditional Probability) और यादृच्छिक चर की नींव यही अध्याय है।

अध्ययन से पूर्व (आवश्यक ज्ञान)

  • भिन्नों (Fractions) का जोड़, घटाना और सरलतम रूप में बदलना।
  • दशमलव संख्याओं और प्रतिशत की बुनियादी समझ ($0.05 = 5\%$)।
  • ताश के पत्तों का सामान्य परिचय (चार समूह: पान, ईंट, हुकुम, चिड़ी)।
  • गिनती के बुनियादी सिद्धांत (संभव परिणामों की सूची बनाना)।

इस अध्याय के लक्ष्य

  • यादृच्छिक प्रयोग (Random Experiment) और समप्रायिक परिणामों की संकल्पना को समझ सकेंगे।
  • घटना की सैद्धांतिक प्रायिकता सूत्र $P(E) = \frac{m}{n}$ का सटीक अनुप्रयोग कर सकेंगे।
  • प्रायिकता की सीमाओं ($0 \le P(E) \le 1$) की व्याख्या कर सकेंगे तथा निश्चित व असंभव घटनाओं की पहचान कर सकेंगे।
  • पूरक घटना सूत्र $P(\bar{E}) = 1 - P(E)$ द्वारा "नहीं" वाली घटनाओं की त्वरित गणना कर सकेंगे।
  • 1, 2 तथा 3 सिक्कों को उछालने पर प्रतिदर्श समष्टि बनाकर शीर्ष (Head) और पुच्छ (Tail) की प्रायिकता निकाल सकेंगे।
  • 2 पासों को एक साथ फेंकने पर 36 परिणामों की सारणी बनाकर अंकों के योग और द्विक (Doublets) की प्रायिकता निकाल सकेंगे।
  • ताश की 52 पत्तों की गड्डी से फेस कार्ड (चित्र पत्ते), बादशाह, इक्का और रंग-विशेष के पत्तों की प्रायिकता निकाल सकेंगे।

अध्याय रूपरेखा एवं प्रगति

1 1. प्रायिकता की सैद्धांतिक संकल्पना...
2 2. निश्चित घटना, असंभव घटना एवं पूर...
3 3. सिक्कों (Coins) एवं पासों (Dice)...
4 4. ताश की 52 पत्तों की गड्डी का पूर...
5 5. थैले में गेंदें, दोषपूर्ण वस्तुए...

सम्पूर्ण सैद्धांतिक एवं वैचारिक अध्ययन

1. प्रायिकता की सैद्धांतिक संकल्पना एवं मूलभूत सीमाएं (0 ≤ P(E) ≤ 1)

(क) बुनियादी पारिभाषिक शब्दावली:

  • यादृच्छिक प्रयोग (Random Experiment): ऐसा प्रयोग जिसके सभी संभव परिणाम पहले से ज्ञात हों, परंतु किसी विशिष्ट परीक्षण में कौन-सा परिणाम आएगा, इसकी निश्चित भविष्यवाणी नहीं की जा सकती (जैसे सिक्का उछालना या पासा फेंकना)।
  • समप्रायिक परिणाम (Equally Likely Outcomes): जब किसी प्रयोग के किसी एक परिणाम के आने की संभावना किसी दूसरे परिणाम के आने की संभावना से न तो कम हो और न अधिक हो (जैसे एक अनभिनत सिक्का उछालने पर चित और पट दोनों की संभावना बराबर $1/2$ होती है)।
  • प्रतिदर्श समष्टि (Sample Space - $S$): किसी यादृच्छिक प्रयोग के सभी संभव परिणामों का समुच्चय। कुल परिणामों की संख्या को $n(S)$ लिखते हैं।
सैद्धांतिक प्रायिकता का सार्वभौमिक सूत्र:
$$\mathbf{P(E) = \frac{n(E)}{n(S)} = \frac{\text{घटना } E \text{ के अनुकूल परिणामों की संख्या}}{\text{प्रयोग के सभी संभव परिणामों की कुल संख्या}}}$$

(ख) प्रायिकता की दो स्वर्णिम सीमाएं (JAC 1 अंक MCQs):

नियम 1: किसी भी घटना $E$ की प्रायिकता सदैव 0 और 1 के बीच (दोनों सहित) होती है:
$$\mathbf{0 \le P(E) \le 1}$$ • प्रायिकता कभी भी ऋणात्मक नहीं हो सकती (जैसे $-1.5$ या $-0.2$ कभी प्रायिकता नहीं हो सकती)।
• प्रायिकता कभी भी 1 से बड़ी नहीं हो सकती (जैसे $1.5$ या $\frac{5}{3}$ कभी प्रायिकता नहीं हो सकती)।

नियम 2: किसी प्रयोग की सभी प्रारंभिक घटनाओं की प्रायिकताओं का कुल योग सदैव 1 होता है:
$$\mathbf{\sum P(E_i) = P(E_1) + P(E_2) + \dots + P(E_k) = 1}$$

2. निश्चित घटना, असंभव घटना एवं पूरक घटनाएँ (P(Ē) = 1 - P(E))

(क) विशिष्ट घटनाएं:

घटना का प्रकार परिभाषा प्रायिकता $P(E)$ उदाहरण
असंभव घटना (Impossible Event) वह घटना जिसका घटित होना असंभव हो (अनुकूल परिणाम $= 0$)। $\mathbf{P(E) = 0}$ एक साधारण पासे को फेंकने पर संख्या 7 या 8 आना।
निश्चित घटना (Sure / Certain Event) वह घटना जिसका घटित होना 100% तय हो (सभी परिणाम अनुकूल)। $\mathbf{P(E) = 1}$ पासा फेंकने पर 7 से छोटी संख्या ($1, 2, 3, 4, 5, 6$) आना।

(ख) पूरक घटनाएँ (Complementary Events):

किसी घटना $E$ के 'घटित होने' और 'घटित न होने' (जिसे $E$ नहीं या $\bar{E}$ या $E'$ लिखते हैं) के बीच संबंध:

$$\mathbf{P(E) + P(\bar{E}) = 1}$$ $$\mathbf{P(\bar{E}) = 1 - P(E)} \qquad \mathbf{P(E) = 1 - P(\bar{E})}$$ बोर्ड परीक्षा उदाहरण: यदि $P(E) = 0.05$ है, तो '$E$ नहीं' (घटना न घटने) की प्रायिकता $= 1 - 0.05 = \mathbf{0.95}$ होगी!

3. सिक्कों (Coins) एवं पासों (Dice) के संपूर्ण प्रतिदर्श प्रतिरूप

(क) सिक्कों के उछाल (Tossing Coins):

  1. 1 सिक्का उछालने पर: संभव परिणाम $= \{H, T\}$, कुल परिणाम $= 2^1 = 2$।
  2. 2 सिक्के एक साथ उछालने पर:
    $$S = \{HH, \; HT, \; TH, \; TT\}, \qquad \text{कुल परिणाम} = 2^2 = 4$$ • ठीक एक चित ($H$): $\{HT, TH\} \implies \frac{2}{4} = \frac{1}{2}$
    • कम से कम एक चित (At least 1 Head): $\{HH, HT, TH\} \implies \frac{3}{4}$
    • अधिक से अधिक एक चित (At most 1 Head): $\{TT, HT, TH\} \implies \frac{3}{4}$
  3. 3 सिक्के एक साथ उछालने पर:
    $$S = \{HHH, HHT, HTH, HTT, THH, THT, TTH, TTT\}, \qquad \text{कुल परिणाम} = 2^3 = 8$$

(ख) दो पासों को एक साथ फेंकना (JAC 3-4 अंक का महा-मॉडल):

जब दो पासे एक साथ फेंके जाते हैं, तो कुल संभव परिणाम $= 6 \times 6 = \mathbf{36}$ होते हैं:

(1,1) (1,2) (1,3) (1,4) (1,5) (1,6)
(2,1) (2,2) (2,3) (2,4) (2,5) (2,6)
(3,1) (3,2) (3,3) (3,4) (3,5) (3,6)
(4,1) (4,2) (4,3) (4,4) (4,5) (4,6)
(5,1) (5,2) (5,3) (5,4) (5,5) (5,6)
(6,1) (6,2) (6,3) (6,4) (6,5) (6,6)
  • द्विक (Doublets - दोनों पर समान अंक): $\{(1,1), (2,2), (3,3), (4,4), (5,5), (6,6)\}$ (कुल 6) $\implies P = \frac{6}{36} = \frac{1}{6}$।
  • दोनों अंकों का योग 8 होना: $\{(2,6), (3,5), (4,4), (5,3), (6,2)\}$ (कुल 5) $\implies P = \frac{5}{36}$।
  • दोनों अंकों का योग 13 होना: असंभव घटना (अधिकतम योग $6+6=12$) $\implies P = \frac{0}{36} = 0$।

4. ताश की 52 पत्तों की गड्डी का पूर्ण वर्गीकरण एवं फेस कार्ड नियम

ताश की अच्छी तरह फेंटी गई गड्डी (52 पत्तों) का विश्लेषण:

रंग (Color) सूट / प्रकार (Suit) पत्तों की संख्या पत्ते
लाल रंग (Red) - कुल 26 पत्ते पान (Hearts - ♥) 13 पत्ते इक्का, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, गुलाम, बेगम, बादशाह
ईंट (Diamonds - ♦) 13 पत्ते इक्का, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, गुलाम, बेगम, बादशाह
काला रंग (Black) - कुल 26 पत्ते हुकुम (Spades - ♠) 13 पत्ते इक्का, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, गुलाम, बेगम, बादशाह
चिड़ी (Clubs - ♣) 13 पत्ते इक्का, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, गुलाम, बेगम, बादशाह
अति महत्वपूर्ण परीक्षा बिंदु:
1. तस्वीर वाले पत्ते (Face Cards / चित्र पत्ते): गुलाम (Jack - J), बेगम (Queen - Q) और बादशाह (King - K) पर चित्र बने होते हैं। प्रत्येक के 4 पत्ते होते हैं।
$$\text{कुल फेस कार्ड} = 4 \times 3 = \mathbf{12 \text{ पत्ते}} \quad (6 \text{ लाल} + 6 \text{ काले})$$ 2. इक्का (Ace - A): गड्डी में कुल 4 इक्के होते हैं (2 लाल, 2 काले)। चेतावनी: इक्का फेस कार्ड नहीं होता!
3. लाल रंग का बादशाह: केवल 2 (एक पान का, एक ईंट का) $\implies P = \frac{2}{52} = \frac{1}{26}$।
4. हुकुम का पत्ता: 13 पत्ते $\implies P = \frac{13}{52} = \frac{1}{4}$।

5. थैले में गेंदें, दोषपूर्ण वस्तुएं एवं दैनिक जीवन के प्रायिकता मॉडल

(क) थैले में विभिन्न रंगों की गेंदें:

यदि एक थैले में $R$ लाल, $B$ नीली, $W$ सफेद और $G$ हरी गेंदें हों:

$$\text{कुल संभव परिणाम } n(S) = R + B + W + G$$
  • लाल गेंद आने की प्रायिकता: $P(\text{लाल}) = \frac{R}{n(S)}$
  • लाल गेंद न आने की प्रायिकता: $P(\text{लाल नहीं}) = 1 - P(\text{लाल}) = \frac{B + W + G}{n(S)}$

(ख) अच्छे और खराब (दोषपूर्ण) वस्तुओं का मिश्रण:

यदि 144 बॉलपेनों के समूह में 20 पेन खराब हैं, तो अच्छे पेन $= 144 - 20 = 124$ होंगे। ग्राहक केवल अच्छा पेन खरीदेगा, अतः पेन खरीदने की प्रायिकता $= \frac{124}{144} = \frac{31}{36}$ होगी।

महत्वपूर्ण सूत्र, सर्वसमिकाएँ एवं प्रमेय

सैद्धांतिक प्रायिकता मूल सूत्र
P(E) = n(E) / n(S) = अनुकूल परिणाम / कुल संभव परिणाम
प्रायिकता की सीमाएँ
0 ≤ P(E) ≤ 1
निश्चित घटना की प्रायिकता
P(निश्चित घटना) = 1
असंभव घटना की प्रायिकता
P(असंभव घटना) = 0
पूरक घटना सूत्र
P(E) + P(Ē) = 1 ⇒ P(Ē) = 1 - P(E)
सभी प्रारंभिक घटनाओं की प्रायिकताओं का योग
$$Σ P(E_i) = 1$$
n सिक्के उछालने पर कुल परिणाम
कुल परिणाम = 2ⁿ (1 सिक्का = 2, 2 सिक्के = 4, 3 सिक्के = 8)
2 पासे फेंकने पर कुल परिणाम
कुल परिणाम = 6² = 36
ताश की गड्डी में कुल पत्ते
कुल = 52 पत्ते (26 लाल, 26 काले)
तस्वीर वाले पत्ते (Face Cards)
कुल = 12 पत्ते (4 गुलाम + 4 बेगम + 4 बादशाह; 6 लाल + 6 काले)
इक्कों (Aces) की कुल संख्या
4 पत्ते (2 लाल + 2 काले) [इक्का फेस कार्ड नहीं है]
प्रत्येक सूट (पान, ईंट, हुकुम, चिड़ी) में पत्ते
13 पत्ते प्रति सूट

अवधारणात्मक हल उदाहरण एवं अनुप्रयोग (Solved Examples)

उदाहरण 1
उदा 1. एक चित (Head) प्राप्त करने की प्रायिकता ज्ञात कीजिए, जब एक सिक्के को एक बार उछाला जाता है। साथ ही, एक पट (Tail) प्राप्त करने की भी प्रायिकता ज्ञात कीजिए। (JAC 2020 - 2 अंक)
विस्तृत समाधान / उत्तर:
चरण 1: प्रतिदर्श समष्टि और कुल परिणाम निकालें:
एक सिक्के को उछालने पर सभी संभव परिणाम: $S = \{H, T\}$
कुल परिणामों की संख्या $n(S) = 2$

चरण 2: चित (H) आने की प्रायिकता:
माना $E_1$ चित आने की घटना है। अनुकूल परिणाम $\{H\} \implies n(E_1) = 1$
$$P(E_1) = \frac{n(E_1)}{n(S)} = \frac{1}{2}$$
चरण 3: पट (T) आने की प्रायिकता:
माना $E_2$ पट आने की घटना है। अनुकूल परिणाम $\{T\} \implies n(E_2) = 1$
$$P(E_2) = \frac{n(E_2)}{n(S)} = \frac{1}{2}$$
जाँच: $P(E_1) + P(E_2) = \frac{1}{2} + \frac{1}{2} = 1$।
उत्तर: चित आने की प्रायिकता 1/2 तथा पट आने की प्रायिकता 1/2 है।
उदाहरण 2
उदा 2. अच्छी प्रकार से फेंटी गई 52 पत्तों की एक गड्डी में से एक पत्ता निकाला जाता है। इसकी प्रायिकता परिकलित कीजिए कि यह पत्ता: (i) एक इक्का होगा, (ii) एक इक्का नहीं होगा, (iii) एक लाल रंग का फेस कार्ड होगा। (NCERT / JAC 2019, 2022 - 3 अंक)
विस्तृत समाधान / उत्तर:
चरण 1: कुल परिणाम:
ताश की गड्डी में कुल पत्तों की संख्या $n(S) = 52$

भाग (i): एक इक्का होना:
गड्डी में कुल इक्के $= 4$
$$P(\text{इक्का}) = \frac{4}{52} = \frac{1}{13}$$
भाग (ii): एक इक्का नहीं होना:
पूरक घटना नियम से:
$$P(\text{इक्का नहीं}) = 1 - P(\text{इक्का}) = 1 - \frac{1}{13} = \frac{12}{13}$$
भाग (iii): लाल रंग का फेस कार्ड:
कुल फेस कार्ड $= 12$, जिनमें से लाल रंग के फेस कार्ड $= 6$ (2 गुलाम + 2 बेगम + 2 बादशाह)
$$P(\text{लाल फेस कार्ड}) = \frac{6}{52} = \frac{3}{26}$$
उत्तर: (i) 1/13, (ii) 12/13, (iii) 3/26।
उदाहरण 3
उदा 3. दो पासों को एक साथ फेंका जाता है। इसकी क्या प्रायिकता है कि: (i) दोनों पासों के अंकों का योग 8 है? (ii) दोनों पासों के अंकों का योग 13 है? (iii) एक द्विक (समान अंक) प्राप्त होता है? (NCERT / JAC 2018, 2023 - 4 अंक)
विस्तृत समाधान / उत्तर:
चरण 1: कुल संभव परिणाम निकालें:
दो पासों को फेंकने पर कुल संभव परिणाम $n(S) = 6 \times 6 = 36$

भाग (i): दोनों अंकों का योग 8 होना:
योग 8 देने वाले युग्म: $\{(2,6), (3,5), (4,4), (5,3), (6,2)\}$
अनुकूल परिणामों की संख्या $= 5$
$$P(\text{योग } 8) = \frac{5}{36}$$
भाग (ii): दोनों अंकों का योग 13 होना:
पासों पर अधिकतम अंक $6 + 6 = 12$ हो सकता है। 13 आना असंभव है!
अनुकूल परिणामों की संख्या $= 0$
$$P(\text{योग } 13) = \frac{0}{36} = 0 \quad (\text{असंभव घटना})$$
भाग (iii): एक द्विक (Doublet) प्राप्त होना:
द्विक के अनुकूल युग्म: $\{(1,1), (2,2), (3,3), (4,4), (5,5), (6,6)\}$
अनुकूल परिणामों की संख्या $= 6$
$$P(\text{द्विक}) = \frac{6}{36} = \frac{1}{6}$$
उत्तर: (i) 5/36, (ii) 0, (iii) 1/6।
उदाहरण 4
उदा 4. एक थैले में 3 लाल और 5 काली गेंदें हैं। इस थैले में से एक गेंद यादृच्छया निकाली जाती है। इसकी प्रायिकता क्या है कि गेंद: (i) लाल हो? (ii) लाल नहीं हो? (JAC 2021, 2024 - 3 अंक)
विस्तृत समाधान / उत्तर:
चरण 1: कुल परिणाम निकालें:
लाल गेंदें $= 3$, काली गेंदें $= 5$
थैले में कुल गेंदें $n(S) = 3 + 5 = 8$

भाग (i): गेंद लाल होना:
लाल गेंद के अनुकूल परिणाम $= 3$
$$P(\text{लाल}) = \frac{3}{8}$$
भाग (ii): गेंद लाल नहीं होना:
पूरक घटना सूत्र द्वारा:
$$P(\text{लाल नहीं}) = 1 - P(\text{लाल}) = 1 - \frac{3}{8} = \frac{5}{8}$$ (अथवा लाल नहीं का अर्थ काली गेंद $= 5/8$)
उत्तर: (i) लाल होने की प्रायिकता 3/8 है, (ii) लाल न होने की प्रायिकता 5/8 है।
उदाहरण 5
उदा 5. यदि P(E) = 0.05 है, तो 'E नहीं' की प्रायिकता क्या होगी? (JAC 2020, 2022, 2023 - 1 अंक अनिवार्य प्रश्न)
विस्तृत समाधान / उत्तर:
चरण 1: पूरक घटना का सूत्र लगाएं:
हम जानते हैं कि किसी घटना $E$ और उसकी पूरक घटना $\bar{E}$ के लिए:
$$P(E) + P(\bar{E}) = 1$$ $$P(\bar{E}) = 1 - P(E)$$
चरण 2: मान रखकर घटाएं:
$$P(\bar{E}) = 1 - 0.05 = 0.95$$
उत्तर: 'E नहीं' की प्रायिकता 0.95 है।

सामान्य गलतियाँ एवं परीक्षक के जाल (Examiner Traps)

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

प्रायिकता का मान 1 से बड़ा (जैसे 5/3 या 1.2) या ऋणात्मक (जैसे -0.5) लिख देना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

प्रायिकता सदैव 0 और 1 के बीच (0 ≤ P ≤ 1) ही हो सकती है।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

इक्के को फेस कार्ड मानकर फेस कार्ड की संख्या 16 गिन लेना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

इक्के पर कोई चेहरा नहीं होता। फेस कार्ड केवल 12 होते हैं (गुलाम, बेगम, बादशाह)।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

दो पासों को फेंकने पर कुल परिणामों को 6 + 6 = 12 मान लेना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

दो पासों के कुल परिणाम 6 × 6 = 36 होते हैं।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

कम से कम एक (At least one) और अधिक से अधिक एक (At most one) में भ्रमित होना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

कम से कम एक = 1 या 1 से अधिक। अधिक से अधिक एक = 0 या 1।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

1 - 0.05 घटाते समय 0.5 या 0.095 लिख देना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

दशमलव घटाव सावधानी से करें: 1.00 - 0.05 = 0.95।

प्रायिकता - सिक्के, पासे, ताश के पत्ते एवं सीमाएं संकल्पना मानचित्र

प्रायिकता (Probability) - संपूर्ण सैद्धांतिक एवं प्रायोगिक संकल्पना प्रायिकता पैमाना एवं मूल सूत्र सैद्धांतिक प्रायिकता सूत्र: P(E) = अनुकूल परिणाम / कुल परिणाम प्रायिकता पैमाना: 0 ≤ P(E) ≤ 1 0 (असंभव) ½ (समान) 1 (निश्चित) पूरक घटना एवं कुल योग: P(E) + P(Ē) = 1 ⇒ P(Ē) = 1 - P(E) सभी प्राथमिक घटनाओं का योग = 1 ताश की गड्डी (52 पत्ते) एवं 2 पासे (36) ताश की गड्डी का विभाजन (कुल = 52): लाल = 26 (पान 13 + ईंट 13) काले = 26 (हुकुम 13 + चिड़ी 13) फेस कार्ड (चित्र पत्ते) = 12 (6 लाल, 6 काले) इक्के = 4 (इक्का फेस कार्ड नहीं है!) 2 पासे एक साथ फेंकने पर (कुल = 36): द्विक (Doublets) = 6 {(1,1)...(6,6)} ⇒ P = 6/36 = 1/6 अंकों का योग 8 = 5 अनुकूल {(2,6)...(6,2)} ⇒ P = 5/36 सिक्के: 1 सिक्का = 2, 2 सिक्के = 4, 3 सिक्के = 8 परिणाम

अध्याय का सार संक्षेप एवं 10 मुख्य निष्कर्ष

मुख्य बिंदु 1
प्रायिकता किसी घटना के घटित होने की संभावना का संख्यात्मक माप है।
मुख्य बिंदु 2
सैद्धांतिक प्रायिकता P(E) = अनुकूल परिणाम / कुल संभव परिणाम।
मुख्य बिंदु 3
किसी घटना की प्रायिकता सदैव 0 और 1 के बीच होती है: 0 ≤ P(E) ≤ 1।
मुख्य बिंदु 4
असंभव घटना की प्रायिकता 0 तथा निश्चित घटना की प्रायिकता 1 होती है।
मुख्य बिंदु 5
पूरक घटना सूत्र: P(E) + P(Ē) = 1 ⇒ P(Ē) = 1 - P(E)।
मुख्य बिंदु 6
सभी प्राथमिक घटनाओं की प्रायिकताओं का कुल योग सदैव 1 होता है।
मुख्य बिंदु 7
2 पासे फेंकने पर कुल संभव परिणाम 36 होते हैं।
मुख्य बिंदु 8
ताश की 52 पत्तों की गड्डी में 26 लाल (पान, ईंट) तथा 26 काले (हुकुम, चिड़ी) होते हैं।
मुख्य बिंदु 9
तस्वीर वाले पत्ते (फेस कार्ड) 12 होते हैं (4 गुलाम + 4 बेगम + 4 बादशाह)।
मुख्य बिंदु 10
इक्के 4 होते हैं और इक्का तस्वीर वाला पत्ता नहीं होता।

स्व-मूल्यांकन अभ्यास (Check Your Understanding)

मूल वैचारिक स्पष्टता की जांच के लिए नैदानिक प्रश्न। पहले स्वयं हल करें, फिर उत्तर देखें।

1
1. निम्नलिखित में से कौन-सी संख्या किसी घटना की प्रायिकता नहीं हो सकती? (A) 2/3 (B) -1.5 (C) 15% (D) 0.7
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: (B) -1.5 (क्योंकि प्रायिकता कभी ऋणात्मक नहीं हो सकती)।
2
2. यदि P(E) = 0.07 हो, तो 'E नहीं' की प्रायिकता क्या होगी?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: P(Ē) = 1 - 0.07 = 0.93।
3
3. एक पासा फेंकने पर एक अभाज्य संख्या (Prime Number) आने की प्रायिकता क्या होगी?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: अभाज्य संख्याएं {2, 3, 5} कुल 3 हैं। P = 3/6 = 1/2।
4
4. 52 पत्तों की ताश की गड्डी में से एक पत्ता निकाला जाता है। इसके लाल रंग का बादशाह होने की प्रायिकता क्या होगी?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: लाल बादशाह 2 होते हैं (पान और ईंट)। P = 2/52 = 1/26।
5
5. 2 सिक्के एक साथ उछालने पर कम से कम एक चित (At least 1 Head) आने की प्रायिकता क्या होगी?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: अनुकूल परिणाम {HH, HT, TH} = 3। कुल परिणाम 4। P = 3/4।
अध्याय का अध्ययन पूर्ण हुआ?
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