Вопрос задан 11.03.2025 в 09:26. Предмет Математика. Спрашивает Аверин Макс.

Производится 21 выстрел по цели, вероятность попадания в которую при
одном выстреле равна 0,25. Найти наивероятнейшее число попаданий в цель.
Найти вероятность наивероятнейшего числа попаданий в цель.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Габдрахманов Ваня.

Для решения задачи о наивероятнейшем числе попаданий и вероятности этого числа будем использовать биномиальное распределение, поскольку событие "попадание в цель" при каждом выстреле независимо от остальных, а вероятность успеха постоянна.


Дано:

  • n=21n = 21 — общее количество выстрелов.
  • p=0,25p = 0,25 — вероятность попадания при одном выстреле.
  • q=1−p=0,75q = 1 - p = 0,75 — вероятность промаха при одном выстреле.

1. Наивероятнейшее число попаданий

Наивероятнейшее число попаданий (мода биномиального распределения) определяется формулой:

kмод=⌊(n+1)p⌋k_{\text{мод}} = \lfloor (n+1)p \rfloor

Здесь ⌊x⌋\lfloor x \rfloor означает "целая часть числа" или "округление вниз".

Подставим значения n=21n = 21 и p=0,25p = 0,25:

kмод=⌊(21+1)⋅0,25⌋=⌊22⋅0,25⌋=⌊5,5⌋=5k_{\text{мод}} = \lfloor (21 + 1) \cdot 0,25 \rfloor = \lfloor 22 \cdot 0,25 \rfloor = \lfloor 5,5 \rfloor = 5

Таким образом, наивероятнейшее число попаданий — 5.


2. Вероятность наивероятнейшего числа попаданий

Для вычисления вероятности P(X=k)P(X = k), где XX — количество попаданий, используем формулу биномиального распределения:

P(X=k)=Cnk⋅pk⋅qn−kP(X = k) = C_n^k \cdot p^k \cdot q^{n-k}

Здесь:

  • CnkC_n^k — биномиальный коэффициент, равный Cnk=n!k!(n−k)!C_n^k = \frac{n!}{k!(n-k)!},
  • pkp^k — вероятность kk-го успеха,
  • qn−kq^{n-k} — вероятность оставшихся n−kn-k неудач.

Для k=5k = 5, n=21n = 21, p=0,25p = 0,25, q=0,75q = 0,75:

P(X=5)=C215⋅(0,25)5⋅(0,75)21−5P(X = 5) = C_{21}^5 \cdot (0,25)^5 \cdot (0,75)^{21-5}

Сначала вычислим биномиальный коэффициент C215C_{21}^5:

C215=21!5!(21−5)!=21⋅20⋅19⋅18⋅175⋅4⋅3⋅2⋅1=20349C_{21}^5 = \frac{21!}{5!(21-5)!} = \frac{21 \cdot 20 \cdot 19 \cdot 18 \cdot 17}{5 \cdot 4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1} = 20349

Теперь подставим значения:

P(X=5)=20349⋅(0,25)5⋅(0,75)16P(X = 5) = 20349 \cdot (0,25)^5 \cdot (0,75)^{16}

Вычислим отдельно степени и произведение:

  • (0,25)5=0,0009765625(0,25)^5 = 0,0009765625,
  • (0,75)16≈0,100112915(0,75)^{16} \approx 0,100112915.

Теперь умножим все вместе:

P(X=5)=20349⋅0,0009765625⋅0,100112915P(X = 5) = 20349 \cdot 0,0009765625 \cdot 0,100112915

Выполним вычисления:

P(X=5)≈20349⋅0,0000977≈0,198P(X = 5) \approx 20349 \cdot 0,0000977 \approx 0,198

Ответ:

  1. Наивероятнейшее число попаданий: 55.
  2. Вероятность наивероятнейшего числа попаданий: примерно 0,1980,198 или 19,8%19,8\%.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Задать вопрос