Для решения этой задачи мы будем использовать комбинации и вероятность. Давайте разберем ее шаг за шагом.
1. Условия задачи
Стрелок стреляет по 10 мишеням, и на каждую мишень можно выпустить до 2 выстрелов. Вероятность попасть в мишень с одного выстрела равна 0,9. Это значит, что вероятность промаха составляет ( 1 - 0,9 = 0,1 ).
2. Вероятности событий
Нам нужно рассчитать вероятность того, что стрелок поразит ровно 10 мишеней, и вероятность того, что он поразит ровно 9 мишеней.
a. Вероятность поразить 10 мишеней
Для того чтобы поразить все 10 мишеней, стрелок должен попасть в каждую мишень хотя бы один раз. Мы используем обозначение:
- ( p = 0,9 ) (вероятность попасть)
- ( q = 0,1 ) (вероятность промаха)
Чтобы поразить 10 мишеней:
- Стрелок может попасть с первого выстрела в каждую мишень или со второго.
Первая часть: допустим, он попадает в первую попытку во все мишени. Это происходит с вероятностью ( p^{10} ).
Вторая часть: он может попасть один раз в каждую из мишеней, но один из выстрелов окажется неудачным. Но так как мы уже учли, что стрелок использует не более 2 выстрелов и имеется вероятность 0,9 на успешный выстрел, то вероятность попасть в каждую мишень так, чтобы поразить 10 мишеней, равна просто ( p^{10} ).
Таким образом:
[ P(10) = p^{10} = 0,9^{10} ]
b. Вероятность поразить 9 мишеней
Для того чтобы поразить 9 мишеней, стрелок должен:
- Попасть в 9 мишеней, и
- Промахнуться хотя бы в одной.
А также он может попасть во все 9 мишеней с одного выстрела, а 10-ю мишень — со второго.
Мы можем рассмотреть два случая:
- Если он попадает в 9 мишеней с первого выстрела и промахивается в одной мишени.
- Если он попадает в 8 мишеней с первого раза и в одну мишень со второго.
Для 1-го случая:
- Стрелок выбирает 9 из 10 мишеней, в которые он попадает с вероятностью ( p^{9} \cdot q^{1} ).
Вероятность для 1-го случая:
[ \text{Вероятность (9 поп. 1 пром.)} = C(10, 9) \cdot p^{9} \cdot q^{1} = 10 \cdot (0,9^9) \cdot (0,1) = 10 \cdot 0,38742 \cdot 0,1 ]
Для 2-го случая:
- Стрелок попадает в 8 из 10, одну мишень поражает со второго выстрела, и одну промахивает.
Вероятность для 2-го случая:
[ C(10, 8) \cdot p^{8} \cdot q^{2} = 45 \cdot (0,9^8) \cdot (0,1^2) = 45 \cdot 0,43046721 \cdot 0,01 ]
Теперь сложим обе вероятности, чтобы получить общую вероятность поразить ровно 9 мишеней:
[ P(9) = 10 \cdot (0,9^9) \cdot (0,1) + 45 \cdot (0,9^8) \cdot (0,1^2) ]
3. Сравнение вероятностей
Теперь можно найти во сколько раз вероятность поразить 10 мишеней больше, чем вероятность поразить 9 мишеней:
[ \text{Отношение} = \frac{P(10)}{P(9)} ]
Подставляя полученные значения, мы можем вычислить итоговые вероятности и их отношение.
4. Подсчеты
- ( P(10) = 0,3486784401 )
- ( P(9) = 10 \cdot 0,38742 \cdot 0,1 + 45 \cdot 0,43046721 \cdot 0,01 \approx 0,38742 + 0,193752 = 0,581172 ).
Теперь найдем отношение:
[ \text{Отношение} = \frac{0,3486784401}{0,581172} ]
5. Ответ
После подстановки и расчетов получаем ответ, что Стрелок поразит ровно 10 мишеней более чем в 0,6 раз больше вероятности, чем 9 мишеней.