Для решения этой задачи нужно использовать концепцию вероятностей и комбинаторики.
Шаг 1: Определим общее количество способов, которыми кролики могут разбежаться
У нас есть 10 кроликов, и каждый из них может выбрать одну из трёх нор, следовательно, общее количество способов, которыми кролики могут распределиться по норам, равно: \[ 3^{10} \] Это количество всех возможных распределений 10 кроликов в 3 норы.
Шаг 2: Вычислим количество благоприятных исходов
Теперь нам нужно определить, в каком количестве случаев одна из нор будет пустой. Мы можем использовать метод включения-исключения.
- Сначала рассчитаем количество способов, при которых хотя бы одна нора пустая.
- Рассмотрим случай, когда некая нора (например, Нора 1) пустая. В этом случае 10 кроликов могут распределиться только по оставшимся двум норам (Нора 2 и Нора 3). Количество таких распределений будет: \[ 2^{10} \]
Поскольку у нас есть 3 норы, по аналогии это верно для всех 3 нор, следовательно: \[ 3 \times 2^{10} \]
- Считаем пересечения, когда две норы пустые.
Если, например, Нора 1 и Нора 2 пустые, тогда все кролики должны быть в Норе 3. Это имеет только один вариант — все кролики в одной норе: \[ 1 \]
Поскольку это может произойти для любой комбинации двух нор, есть \(\binom{3}{2} = 3\) таких случаев.
Применение метода включения-исключения
Теперь у нас есть 3 норы:
- Количество способов, когда одна из нор пустая: \[ 3 \times 2^{10} \]
- Вычтем количество способов, когда две норы пустые: \[ - 3 \times 1 \]
Таким образом, общее число способностей, при которых хотя бы одна нора пустая: \[ 3 \times 2^{10} - 3 \]
Шаг 3: Находим вероятность
Теперь, чтобы найти вероятность того, что одна из нор пустая, мы делим количество благоприятных исходов на общее количество распределений: \[ P(A) = \frac{3 \times 2^{10} - 3}{3^{10}} \]
Упрощаем формулу
Подсчитаем значения:
- \(2^{10} = 1024\)
- \(3^{10} = 59049\)
Подставим значения: \[ P(A) = \frac{3 \times 1024 - 3}{59049} = \frac{3072 - 3}{59049} = \frac{3069}{59049} \]
Примерный расчет
Теперь найдем приближенное численное значение: \[ P(A) \approx \frac{3069}{59049} \approx 0.0519 \]
Шаг 4: Сравнение с интервалами
Этот результат лежит в интервале:
- \([0; 0.3)\)
Ответ
Вероятность того, что одна из нор останется пустой, примерно равна 0.0519, что попадает в интервал \([0; 0.3)\).