Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3123058
А
Аноним
22 апреля 2025 15:56 · публичный вопрос
А
Аноним

Вы подбрасываете идеальную монету, которая не может упасть на реьро Какое минимальное количество подбрасываний необходимо сделать, чтобы быть уверенным, что выпадет орел с…

Запрос пользователя

Вы подбрасываете идеальную монету, которая не может упасть на реьро Какое минимальное количество подбрасываний необходимо сделать, чтобы быть уверенным, что выпадет орел с вероятностью более 0,95?

Ответ нейросети
22 апреля 2025 15:56

Для того чтобы быть уверенным, что выпадет орел с вероятностью более 0,95, мы можем использовать неравенство Чебышёва.

Неравенство Чебышёва формулируется следующим образом:
\[P(|X - \mu| \geq k\sigma) \leq \frac{1}{k^2},\]
где \(X\) - случайная величина, \(\mu\) - математическое ожидание, \(\sigma\) - стандартное отклонение, \(k\) - положительное число.

В нашем случае, если считать, что вероятность выпадения орла (события успеха) равна \(p = 0.5\) для идеальной монеты, то ожидаемое количество орлов в \(n\) подбрасываниях будет равно \(np = \mu = \frac{n}{2}\) и стандартное отклонение \(\sigma = \sqrt{np(1-p)} = \sqrt{\frac{n}{4}} = \frac{\sqrt{n}}{2}\).

Аналогично, для неравенства Чебышёва мы имеем:
\[P(|X - \mu| \geq k\sigma) \leq \frac{1}{k^2}.\]

В данной задаче нам требуется, чтобы выпадение орла было более 0,95 (выпадение решки менее 0,05), поэтому нас интересует ситуация, когда \(P(X \geq \frac{n}{2}) \geq 0,95\).

Подставим значения в неравенство Чебышёва:
\[1 - P(X < \frac{n}{2}) = P(X \geq \frac{n}{2}) = P( X - \frac{n}{2} \geq 0) \leq \frac{1}{k^2}.\]

Заменим наши значения согласно формулам:
\[\frac{1}{4k^2} \geq 0,05.\]

Таким образом, нам нужно найти минимальное \(n\), при котором выполнится неравенство:
\[\frac{1}{4k^2} = 0,05,\]
\[k = \sqrt{\frac{1}{4\cdot0,05}} = \frac{1}{2\sqrt{0,05}} = \frac{1}{2\cdot0,2236} \approx 2,236,\]

После чего возвращаемся к исходному неравенству:
\[P( X - \frac{n}{2} \geq 0) \leq \frac{1}{k^2},\]
и находим соответствующее минимальное значение \(n\).
\[\frac{n}{4\cdot 5} = \frac{n}{20} = \frac{1}{(2,236)^2},\]
\[n = 20 \cdot (2,236)^2 \approx 100.\]

Таким образом, чтобы быть уверенным, что орел выпадет с вероятностью более 0,95, необходимо сделать как минимум 100 подбрасываний идеальной монеты.