Для решения задачи о вероятности выпадения определенного количества раз 6 очков при семикратном бросании игрального кубика, воспользуемся формулой биномиального распределения.
Шаг 1: Определим необходимые параметры
- Количество испытаний (n): 7 (поскольку мы бросаем кубик 7 раз)
- Вероятность успеха (p): 1/6 (вероятность того, что выпадет 6 очков)
- Вероятность неудачи (q): 5/6 (вероятность того, что не выпадет 6 очков)
Мы будем находить вероятность того, что 6 очков выпало 4 или 5 раз.
Шаг 2: Используем формулу биномиального распределения
Формула для вероятности \( P(X = k) \) в биномиальном распределении выглядит так:
\[ P(X = k) = C(n, k) \cdot p^k \cdot q^{n-k} \]
где:
- \( C(n, k) \) — биномиальный коэффициент, равный \( \frac{n!}{k!(n-k)!} \)
- \( p \) — вероятность успеха
- \( q \) — вероятность неудачи
- \( n \) — общее количество испытаний
- \( k \) — количество успехов
Шаг 3: Найдем вероятность для \( k = 4 \) и \( k = 5 \)
1. Вероятность, что 6 выпадет 4 раза (\( k = 4 \))
\[ P(X = 4) = C(7, 4) \cdot \left(\frac{1}{6}\right)^4 \cdot \left(\frac{5}{6}\right)^{3} \]
Вычислим биномиальный коэффициент:
\[ C(7, 4) = \frac{7!}{4!(7-4)!} = \frac{7 \times 6 \times 5}{3 \times 2 \times 1} = 35 \]
Теперь подставим значения:
\[ P(X = 4) = 35 \cdot \left(\frac{1}{6}\right)^4 \cdot \left(\frac{5}{6}\right)^{3} \]
\[ = 35 \cdot \frac{1}{1296} \cdot \frac{125}{216} \]
\[ = 35 \cdot \frac{125}{27648} \]
Теперь рассчитываем:
\[ 35 \cdot 125 = 4375 \]
\[ P(X = 4) = \frac{4375}{27648} \approx 0.158 \]
2. Вероятность, что 6 выпадет 5 раз (\( k = 5 \))
\[ P(X = 5) = C(7, 5) \cdot \left(\frac{1}{6}\right)^5 \cdot \left(\frac{5}{6}\right)^{2} \]
Вычислим биномиальный коэффициент:
\[ C(7, 5) = C(7, 2) = \frac{7!}{5!(7-5)!} = \frac{7 \times 6}{2 \times 1} = 21 \]
Теперь подставим значения:
\[ P(X = 5) = 21 \cdot \left(\frac{1}{6}\right)^5 \cdot \left(\frac{5}{6}\right)^2 \]
\[ = 21 \cdot \frac{1}{7776} \cdot \frac{25}{36} \]
\[ = 21 \cdot \frac{25}{279936} \]
Теперь рассчитываем:
\[ 21 \cdot 25 = 525 \]
\[ P(X = 5) = \frac{525}{279936} \approx 0.00188 \]
Шаг 4: Сложим вероятности для \( k = 4 \) и \( k = 5 \)
Теперь мы можем найти общую вероятность того, что 6 очков выпадет не менее 4, но не более 5 раз:
\[ P(4 \leq X \leq 5) = P(X = 4) + P(X = 5) \approx 0.158 + 0.00188 = 0.15988 \]
Шаг 5: Округлим результат до сотых
Таким образом, вероятность того, что при семикратном бросании игрального кубика 6 очков выпадет не менее 4, но не более 5 раз, составляет:
\[ \boxed{0.16} \]