Рассмотрим задачу по построению дерева случайных опытов и расчету вероятности попадания стрелка в мишень.
Условие:
- При каждом выстреле вероятность попадания: \( p = 0,4 \)
- Если стрелок попал: он останавливается (больше не стреляет)
- Если промахнулся: делает еще один выстрел
- Нужно построить дерево опыта и найти вероятность, что стрелок попадет в мишень
Шаг 1. Построение дерева опыта
Дерево строится по ситуациям:
Первый выстрел:
- Попадание (вероятность \(0,4\))
- Промах (вероятность \(1 - 0,4 = 0,6\))
Если промах:
- Следующий выстрел:
- Попадание (вероятность \(0,4\))
- Промах (вероятность \(0,6\))
- И так далее...
- Следующий выстрел:
Варианты развития событий:
- Попал при первом выстреле (вероятность \(0,4\)). В этом случае стрелок останавливается.
- Промахнулся при первом выстреле (вероятность \(0,6\)), тогда:
- Попадает при втором выстреле (вероятность \(0,4\))
- Промах при втором выстреле (вероятность \(0,6\)), и так далее...
Дерево можно изобразить так:
(Старт)
/ \
Попад Промах
0,4 0,6
/ \
Попад Промах
0,4 0,6
/ \
Попад Промах
0,4 0,6
...
Шаг 2. Расчет вероятности попадания
Нам нужно найти вероятность того, что стрелок когда-либо попадет в мишень. Заметим, что это либо случится при первом выстреле, либо при последующем после нескольких промахов.
Обозначим:
- \( P \) — вероятность того, что стрелок когда-либо попадет в мишень
Вероятность попасть на первом выстреле: \[ P_1 = 0,4 \]
Если он промахнется в первый раз (вероятность \(0,6\)), то шансы попасть позже остаются такими же, так как событие "попасть когда-либо" (после промаха) — это снова \( P \).
То есть, вероятность попасть в любой момент — это либо попасть с первого выстрела, либо промахнуться и затем попасть далее. Тогда:
\[ P = P_1 + (вероятность промаха в первом выстреле) \times P \] или \[ P = 0,4 + 0,6 \times P \]
Это уравнение по вероятности:
\[ P - 0,6 P = 0,4 \] \[ (1 - 0,6) P = 0,4 \] \[ 0,4 P = 0,4 \]
Следовательно:
\[ P = \frac{0,4}{0,4} = 1 \]
Ответ:
Вероятность того, что стрелок попадет в мишень в конечном итоге, равна 1.
Это означает, что при неограниченном числе попыток он обязательно попадет в мишень (так как вероятность промаха и следующего промаха распространяется на бесконечное число попыток).