Давайте разберем вашу задачу шаг за шагом. Исходные данные:
- Мы провели 10 бросков бумажного шарика.
- Попаданий (успехов) — 3.
- Промахов — 7.
Шаг 1: Определяем количество успехов (k)
Количество успехов, k, в данном случае равно количеству попаданий в стакан, то есть:
[ k = 3 ]
Шаг 2: Определяем общее количество попыток (n)
Общее количество попыток, n, у нас задано как 10.
Шаг 3: Вычисляем относительную частоту успеха
Относительная частота успеха определяется как:
[
C = \frac{k}{n}
]
Подставляем значения:
[
C = \frac{3}{10} = 0.3
]
Шаг 4: Вычислим вероятность k успехов по формуле Бернулли
Формула Бернулли для вычисления вероятности точно заданного количества успехов в испытании выглядит следующим образом:
[
P_n(k) = C(k) \cdot p^k \cdot (1-p)^{n-k}
]
где:
- ( C(k) ) — биномиальный коэффициент, рассчитывается по формуле:
[
C(k) = \frac{n!}{k! \cdot (n-k)!}
]
- ( p ) — вероятность успеха в одном броске. Она равна относительной частоте успеха, то есть ( p = C = 0.3 ).
- ( 1 - p = 0.7 ) — вероятность промаха.
Сначала рассчитаем биномиальный коэффициент ( C(3) ):
[
C(3) = \frac{10!}{3! \cdot (10-3)!} = \frac{10 \times 9 \times 8}{3 \times 2 \times 1} = 120
]
Теперь мы можем подставить всё в формулу Бернулли:
[
P_n(3) = 120 \cdot (0.3)^3 \cdot (0.7)^{10-3}
]
Рассчитаем:
- ( (0.3)^3 = 0.027 )
- ( (0.7)^7 \approx 0.0823543 )
Теперь подставим значения:
[
P_n(3) = 120 \cdot 0.027 \cdot 0.0823543 \approx 0.267 \text{ (округлено до тысячных)}
]
Шаг 5: Первый успех (попадание) на каком шаге?
Первый успех может быть на любом из первых 10 бросков. В данном случае у нас 3 попадания, они могут происходить на различных шарах. Если же мы просто хотим узнать, на каком (первом**) шаге произошло первое попадание, то оно произошло на 1, 2, 3… 10 шаге. Например, если первое попадание произошло на 4-ом броске.
Для примера, если первое попадание — на 4-ом броске, это будет:
[ шаг = 4 ]
Шаг 6: Вероятность наступления первого успеха
Вероятность первого успеха на определённом шаге можно определить как:
[
P(k) = (1 - p)^{k-1} \cdot p
]
Где ( k ) — номер броска, на котором произошло первое попадание. Если первое попадание произошло на 4-ом шаге, то:
[
P(4) = (0.7)^{3} \cdot (0.3) = 0.7^3 \times 0.3 \approx 0.343 \text{ (округлено до тысячных)}
]
Итоговые результаты:
- Количество попаданий (k) = 3.
- Относительная частота успеха (C) = 0.3.
- Вероятность 3 успехов по формуле Бернулли (P_n(3)) = 0.267.
- Первый успех (попадание) произошел на 4-ом шаге (пример).
- Вероятность первого успеха на 4-ом шаге = 0.343 (пример).
Если у вас есть конкретные данные о последовательности попаданий, то изменение в подсчёте может быть, включая вероятности. Надеюсь, это поможет вам понять задачу!