مساله ۷۸. امتحان تستی

یه امتحان ۴ گزینه‌ای ۱۰ سواله داریم. هیچی نخوندیم و می‌خواهیم شانسی بزنیم. هر جواب درست 1 نمره مثبت و هر جواب غلط 0.25 نمره منفی داره.

چطوری می‌تونیم احتمال نمره‌ی مثبت گرفتن رو بیشینه کنیم؟

لینک سوال در توویتر: https://x.com/Riazi_Cafe/status/1816699330981691696

اگر یک سوال را خالی بگذاریم و ۹ سوال دیگر را شانسی بزنیم، احتمال مثبت شدن نمره تقریبا ۷۰٪ خواهد شد، که بهتر از حالتی است که همه سوال‌ها را شانسی بزنیم (که در آنصورت احتمال مثبت شدن نمره تقریبا ۴۷٪ است).

اگر $n$ سوال را شانسی بزنیم و بقیه را خالی بگذاریم، احتمال اینکه دقیقا $c$ سوال را درست پاسخ داده باشیم برابر است با:

$$ P(n, c) = {n \choose c} \cdot 0.25^{c} \cdot 0.75^{n-c} $$

برای اینکه در ۹ سوال نمره‌مان مثبت شود، باید حداقل ۲ سوال را درست بزنیم. پس احتمال مثبت شدن نمره با ۹ سوال برابر است با $1 - P(9, 0) - P(9, 1)$ که تقریبا برابر می‌شود با $0.70$.

برای بقیه تعداد سوال‌ها:

تعداد سوال تعداد پاسخ صحیح مورد نیاز برای مثبت شدن احتمال مثبت‌شدن
1 1 0.25
2 1 0.44
3 1 0.58
4 1 0.68
5 2 0.37
6 2 0.47
7 2 0.56
8 2 0.63
9 2 0.70
10 3 0.47

که همانطور که مشاهده می‌کنید، مقدار بیشینه هنگامی است که ۹ سوال بزنیم.