Давайте решим задачу шаг за шагом, подробно объясняя все вычисления.
Дано:
- Количество попыток: \( n = 12 \)
- Вероятность попадания в одну попытку: \( p = 0,4 \)
- Вероятность промаха: \( q = 1 - p = 0,6 \)
И нам нужно сравнить:
- Вероятность того, что баскетболист попадет ровно \(k\) раз: \( P(X = k) \)
- В частности, для \(k = 12\) и \(k = 3\)
1. Формула биномиального распределения
Вероятность ровно \(k\) попаданий при \(n\) попытках:
\[ P(X = k) = C_n^k p^k q^{n - k} \]
где \(C_n^k = \frac{n!}{k!(n - k)!}\) — биномиальные коэффициенты.
2. Вычислим \( P(12) \) — вероятность попасть ровно 12 раз
\[ P(12) = C_{12}^{12} p^{12} q^{0} = 1 \times (0,4)^{12} \times 1 = (0,4)^{12} \]
3. Вычислим \( P(3) \) — вероятность попасть ровно 3 раза
\[ P(3) = C_{12}^{3} p^{3} q^{9} \]
\[ C_{12}^{3} = \frac{12!}{3! \times 9!} = \frac{12 \times 11 \times 10}{3 \times 2 \times 1} = 220 \]
Подставим:
\[ P(3) = 220 \times (0,4)^3 \times (0,6)^9 \]
4. Найдём отношение \( R = \frac{P(12)}{P(3)} \)
\[ R = \frac{(0,4)^{12}}{220 \times (0,4)^3 \times (0,6)^9} \]
Упростим:
\[ R = \frac{(0,4)^{12}}{220 \times (0,4)^3 \times (0,6)^9} = \frac{(0,4)^{12}}{220 \times (0,4)^3 \times (0,6)^9} \]
Можно разделить числитель и знаменатель на \((0,4)^3\):
\[ R = \frac{(0,4)^{12}}{(0,4)^3 \times 220 \times (0,6)^9} = \frac{(0,4)^{12 - 3}}{220 \times (0,6)^9} = \frac{(0,4)^9}{220 \times (0,6)^9} \]
Обрати внимание, что:
\[ R = \frac{(0,4)^9}{220 \times (0,6)^9} = \frac{1}{220} \times \left(\frac{0,4}{0,6}\right)^9 \]
Потому что:
\[ \frac{(0,4)^9}{(0,6)^9} = \left(\frac{0,4}{0,6}\right)^9 \]
5. Итоговое выражение
\[ \boxed{ R = \frac{1}{220} \times \left(\frac{0,4}{0,6}\right)^9 } \]
Посчитаем числовые значения:
\[ \frac{0,4}{0,6} = \frac{2/5}{3/5} = \frac{2}{3} \approx 0,6667 \]
Теперь возьмём степень 9:
\[ (0,6667)^9 \]
Это примерно:
\[ (2/3)^9 \]
Вычислим приблизительно:
\[ (2/3)^9 = \left(\frac{2}{3}\right)^9 = \frac{2^9}{3^9} = \frac{512}{19683} \approx 0,026 \]
Теперь умножим на \(\frac{1}{220}\):
\[ R \approx \frac{1}{220} \times 0,026 \approx 0,000118 \]
Ответ:
Вероятность ровно 12 попаданий примерно в 8,8 раз меньше, чем вероятность ровно 3 попаданий. То есть:
\[ \approx 0,000118 \]
или в примерно 85 раз меньше.
Если нужно точное отношение — оно равно:
\[ \boxed{ R = \frac{1}{220} \times \left(\frac{2}{3}\right)^9 } \]
или численно примерно 0,000118.