Для решения этой задачи мы можем использовать модель геометрического распределения, так как мы ищем вероятность того, что первое попадание произойдет не более чем на третьем выстреле.
Обозначим вероятность попадания как ( p = 0,6 ) и вероятность промаха как ( q = 1 - p = 0,4 ).
Стрелок достигнет первого попадания на ( k )-ом выстреле, если он промахнулся в первые ( k-1 ) выстрелов и попал в ( k )-ом выстреле. Это можно записать как:
[
P(X = k) = q^{k-1} \cdot p
]
Здесь ( X ) — это случайная величина, представляющая номер выстрела, на котором произошло первое попадание.
Нам нужно найти вероятность того, что стрелку потребуется не более трех выстрелов, то есть ( P(X \leq 3) ):
[
P(X \leq 3) = P(X = 1) + P(X = 2) + P(X = 3)
]
Теперь найдем каждую из этих вероятностей:
- ( P(X = 1) = p = 0,6 )
- ( P(X = 2) = q \cdot p = 0,4 \cdot 0,6 = 0,24 )
- ( P(X = 3) = q^{2} \cdot p = 0,4^{2} \cdot 0,6 = 0,16 \cdot 0,6 = 0,096 )
Теперь сложим эти вероятности:
[
P(X \leq 3) = P(X = 1) + P(X = 2) + P(X = 3) = 0,6 + 0,24 + 0,096
]
[
P(X \leq 3) = 0,936
]
Таким образом, вероятность того, что стрелку потребуется не более трех выстрелов, равна ( 0,936 ) или ( 93,6% ).