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.