Для решения задачи о вероятности успешного исхода события в binomial experiment (биномиальном испытании) нам следует использовать формулу биномиального распределения. В данном случае у нас есть 500 испытаний, и вероятность успеха (событие «а») в каждом испытании равна 0,4. Мы ищем вероятность того, что событие произойдет точное количество раз от 180 до 240 (то есть от 181 до 239 включительно).
Шаги решения:
Определение параметров:
- n (количество испытаний) = 500
- p (вероятность успеха в каждом испытании) = 0,4
Формула биномиального распределения: Вероятность того, что событие произойдет ровно k раз в n испытаниях описывается формулой: \[ P(X = k) = C(n, k) \cdot p^k \cdot (1 - p)^{n - k} \] где \(C(n, k)\) — это биномиальный коэффициент, который вычисляется как: \[ C(n, k) = \frac{n!}{k!(n-k)!} \]
Определение диапазона: Нам необходимо найти вероятность: \[ P(180 < X < 240) = P(X \leq 239) - P(X \leq 180) \]
Использование нормального приближения: Для больших n, как в нашем случае (n = 500), удобно использовать нормальное приближение. Сначала находим математическое ожидание (μ) и дисперсию (σ²) биномиального распределения: \[ \mu = n \cdot p = 500 \cdot 0,4 = 200 \] \[ \sigma^2 = n \cdot p \cdot (1 - p) = 500 \cdot 0,4 \cdot 0,6 = 120 \] \(\sigma \approx \sqrt{120} \approx 10,95\)
Приближение к нормальному распределению: Поскольку мы используем нормальное приближение, нужно стандартализовать значения: \[ Z = \frac{X - \mu}{\sigma} \]
Для 180: \[ Z_{180} = \frac{180 - 200}{10,95} \approx -1,83 \]
Для 240: \[ Z_{240} = \frac{240 - 200}{10,95} \approx 3,65 \]
Нахождение вероятностей: Теперь мы можем использовать таблицы стандартного нормального распределения или калькулятор для нахождения значения вероятности:
- \(P(Z < -1.83)\)
- \(P(Z < 3.65)\)
С помощью таблиц:
- \(P(Z < -1.83) \approx 0,0331\)
- \(P(Z < 3.65) \approx 0,99984\)
Вычисление окончательной вероятности: Теперь мы можем подсчитать: \[ P(180 < X < 240) = P(X \leq 239) - P(X \leq 180) \approx 0,99984 - 0,0331 = 0,96674 \]
Ответ:
Вероятность того, что событие "а" произойдет более чем 180 раз и менее чем 240 раз в 500 испытаниях при вероятности 0,4, составляет примерно 0,9667 или 96,67%.