Для решения задачи о вероятности выпадения орла ровно 4 раза при 5 бросках монеты, мы можем использовать биномиальное распределение.
Формула для вычисления вероятности в биномиальном распределении выглядит следующим образом:
[ P(X = k) = C(n, k) \cdot p^k \cdot (1 - p)^{n-k} ]
где:
- ( P(X = k) ) — вероятность того, что событие произойдёт ровно ( k ) раз.
- ( n ) — общее количество испытаний (в нашем случае 5 бросков).
- ( k ) — количество успешных испытаний (в нашем случае 4 орла).
- ( p ) — вероятность успеха в одном испытании (вероятность выпадения орла, равная 0,5).
- ( C(n, k) ) — биноминальный коэффициент, который вычисляется как ( C(n, k) = \frac{n!}{k!(n-k)!} ).
Теперь подставим наши значения:
- ( n = 5 )
- ( k = 4 )
- ( p = 0,5 )
Вычислим биноминальный коэффициент:
[ C(5, 4) = \frac{5!}{4! \cdot (5-4)!} = \frac{5!}{4! \cdot 1!} = \frac{5 \times 4!}{4! \cdot 1} = 5 ]
Теперь подставим все значения в формулу:
[ P(X = 4) = C(5, 4) \cdot (0.5)^4 \cdot (0.5)^{5-4} ]
Это упрощается до:
[ P(X = 4) = 5 \cdot (0.5)^4 \cdot (0.5)^1 ]
[ P(X = 4) = 5 \cdot (0.5)^5 ]
[ P(X = 4) = 5 \cdot \frac{1}{32} = \frac{5}{32} ]
Таким образом, вероятность того, что орел выпадет ровно 4 раза при 5 бросках монеты, составляет ( \frac{5}{32} ) или примерно 0.15625, что соответствует 15.625%.