Рассмотрим задачу подробнее.
Дано: монету подкидывают 16 раз. Нам нужно сравнить вероятности двух событий:
- \(A\): "Решка выпала ровно 10 раз"
- \(B\): "Решка выпала ровно 13 раз"
Нужно найти отношение \( \frac{P(A)}{P(B)} \).
Шаг 1. Формула вероятности для биномиального распределения
Поскольку каждое подбрасывание — независимое событие с двумя исходами (орёл или решка), и вероятность решки равна вероятности орла (симметричная монета), то:
\[ P(k) = \binom{n}{k} p^k (1-p)^{n - k} \]
где:
- \( n = 16 \),
- \( k \) — число выпадений решки,
- \( p = 0.5 \) — вероятность получения решки в одном подбрасывании.
Так как монета симметричная, то
\[ P(k) = \binom{16}{k} \left(\frac{1}{2}\right)^{16} \]
Шаг 2. Найти вероятности для событий \(A\) и \(B\)
\[ P(A) = \binom{16}{10} \left(\frac{1}{2}\right)^{16} \] \[ P(B) = \binom{16}{13} \left(\frac{1}{2}\right)^{16} \]
Отношение:
\[ \frac{P(A)}{P(B)} = \frac{\binom{16}{10} \left(\frac{1}{2}\right)^{16}}{\binom{16}{13} \left(\frac{1}{2}\right)^{16}} = \frac{\binom{16}{10}}{\binom{16}{13}} \]
так как \(\left(\frac{1}{2}\right)^{16}\) в числителе и знаменателе сократятся.
Шаг 3. Вычислить биномиальные коэффициенты
Используем свойства биномиальных коэффициентов:
\[ \binom{n}{k} = \binom{n}{n - k} \]
потому что:
\[ \binom{16}{10} = \binom{16}{6} \]
и
\[ \binom{16}{13} = \binom{16}{3} \]
Теперь остаток задач — найти:
\[ \frac{\binom{16}{6}}{\binom{16}{3}} \]
Шаг 4. Вычислить \(\binom{16}{6}\) и \(\binom{16}{3}\)
\[ \binom{16}{6} = \frac{16!}{6! \cdot 10!} \] \[ \binom{16}{3} = \frac{16!}{3! \cdot 13!} \]
Для удобства посчитаем:
\[ \binom{16}{6} = \frac{16 \times 15 \times 14 \times 13 \times 12 \times 11}{6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1} \]
Введите числитель:
\[ 16 \times 15 = 240 \] \[ 240 \times 14 = 3360 \] \[ 3360 \times 13 = 43680 \] \[ 43680 \times 12 = 524160 \] \[ 524160 \times 11 = 5765760 \]
Делитель:
\[ 6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 720 \]
Следовательно:
\[ \binom{16}{6} = \frac{5765760}{720} = 8008 \]
Теперь \(\binom{16}{3}\):
\[ \binom{16}{3} = \frac{16 \times 15 \times 14}{3 \times 2 \times 1} = \frac{3360}{6} = 560 \]
Шаг 5. Итоговое отношение
\[ \frac{P(A)}{P(B)} = \frac{\binom{16}{6}}{\binom{16}{3}} = \frac{8008}{560} \approx 14.3 \]
Ит вывод:
Вероятность события "монета выпала решкой ровно 10 раз" в \(\approx 14.3\) раз больше вероятности события "выпала решка ровно 13 раз".