Для решения поставленных задач будем использовать биномиальное распределение, так как у нас есть фиксированное количество испытаний (в данном случае 6 задач), каждое из которых имеет два возможных исхода: задача решена или не решена.
Обозначим:
- ( n = 6 ) (количество задач),
- ( p = 0.75 ) (вероятность решения каждой задачи),
- ( q = 1 - p = 0.25 ) (вероятность не решения задачи).
Вероятность того, что Сергей решит ( k ) задач, можно вычислить по формуле биномиального распределения:
[
P(X = k) = C(n, k) \cdot p^k \cdot q^{n-k},
]
где ( C(n, k) ) — число сочетаний, которое можно вычислить как ( C(n, k) = \frac{n!}{k! (n-k)!} ).
- Вероятность того, что Сергей решит не менее 3 задач ( P(X \geq 3) ):
Это вероятность того, что Сергей решит 3 или более задач:
[
P(X \geq 3) = P(X = 3) + P(X = 4) + P(X = 5) + P(X = 6).
]
Для расчёта:
- ( P(X = 3) = C(6, 3) \cdot 0.75^3 \cdot 0.25^3 = 20 \cdot 0.421875 \cdot 0.015625 = 0.132 )
- ( P(X = 4) = C(6, 4) \cdot 0.75^4 \cdot 0.25^2 = 15 \cdot 0.31640625 \cdot 0.0625 = 0.297 )
- ( P(X = 5) = C(6, 5) \cdot 0.75^5 \cdot 0.25^1 = 6 \cdot 0.2373046875 \cdot 0.25 = 0.354 )
- ( P(X = 6) = C(6, 6) \cdot 0.75^6 \cdot 0.25^0 = 1 \cdot 0.17803125 = 0.178 )
Теперь суммируем:
[
P(X \geq 3) \approx 0.132 + 0.297 + 0.354 + 0.178 \approx 0.961.
]
Вероятность того, что Сергей решит все задачи ( P(X = 6) ):
[
P(X = 6) = C(6, 6) \cdot 0.75^6 \cdot 0.25^0 = 1 \cdot 0.17803125 = 0.178.
]
Вероятность того, что Сергей решит менее 3 задач ( P(X < 3) ):
[
P(X < 3) = P(X = 0) + P(X = 1) + P(X = 2).
]
Для расчёта:
- ( P(X = 0) = C(6, 0) \cdot 0.75^0 \cdot 0.25^6 = 1 \cdot 1 \cdot 0.000244140625 = 0.000244 )
- ( P(X = 1) = C(6, 1) \cdot 0.75^1 \cdot 0.25^5 = 6 \cdot 0.75 \cdot 0.0009765625 = 0.00439453125 )
- ( P(X = 2) = C(6, 2) \cdot 0.75^2 \cdot 0.25^4 = 15 \cdot 0.5625 \cdot 0.00390625 = 0.0222 )
Теперь суммируем:
[
P(X < 3) \approx 0.000244 + 0.004394 + 0.0222 \approx 0.026838.
]
Таким образом, окончательные ответы:
- Вероятность того, что Сергей решит не менее 3 задач: примерно 0.961.
- Вероятность того, что Сергей решит все задачи: примерно 0.178.
- Вероятность того, что Сергей решит менее 3 задач: примерно 0.0268.