Чтобы решить эту задачу, нам нужно найти вероятность элементарного события, в котором успех наступил во втором, девятом и десятом испытаниях среди серии из 15 испытаний.
Дано:
- Вероятность успеха в каждом испытании: \( p \).
- Вероятность неудачи: \( q \).
Рассмотрим конкретное элементарное событие: успех в 2-м, 9-м и 10-м испытаниях. Тогда в других 12 испытаниях (которые не указаны) должна наступить неудача.
Формула для вероятности успеха в \( k \) заранее заданных испытаниях среди \( n \) испытаний (причем порядок важен) — это произведение вероятностей успеха и неудачи: \[ P = p^k \times q^{n-k} \] где \( k \) — количество испытаний с успехом, \( n \) — общее количество испытаний.
В нашем случае:
- \( k = 3 \) (второе, девятое и десятое испытания успешны),
- \( n = 15 \) (всего 15 испытаний),
- Успехи на 2, 9, 10 позициях означают 3 успеха и 12 неудач.
Тогда вероятность события: \[ P = p^3 \times q^{12} \]
Теперь подставим заданные варианты:
- \( 3! \cdot p^3 \cdot q^{10} \) — не подходит, так как должно быть \( q^{12} \).
- \( \binom{3}{3} \cdot p^3 \cdot q^{12} \) — верная формулировка, так как \(\binom{3}{3} = 1\).
- \( 12q \cdot p \) — не подходит.
- \( p^3 \cdot q^{12} \) — это верная формула вероятности.
Таким образом, правильный ответ: четвертый вариант — \( p^3 \cdot q^{12} \).