Турист знает, что в походе ему потребуется 6 батареек для фонарика. Купить батарейки во время похода невозможно. Считая, что каждая батарейка может оказаться неисправной с вероятностью 0,04, определите, сколько батареек нужно взять с собой, чтобы среди них нашлось хотя бы 6 исправных с вероятностью не меньше чем 0,98
от

1 Ответ

Дано:
- Необходимое количество исправных батареек (k) = 6
- Вероятность, что батарейка неисправна (p) = 0,04
- Вероятность, что батарейка исправна (q) = 1 - p = 0,96
- Необходимая вероятность получения хотя бы 6 исправных батареек (P) = 0,98

Найти:
- Общее количество батареек (n), которое нужно взять с собой.

Решение:

Сначала определим распределение вероятностей. Количество исправных батареек среди n взятых будет подчиняться биномиальному распределению:

X ~ B(n, q)

где X - количество исправных батареек, q - вероятность того, что одна батарейка исправна.

Мы ищем минимальное n такое, что:

P(X >= 6) >= 0,98

По формуле вероятности для биномиального распределения:

P(X >= k) = 1 - P(X < k) = 1 - P(X <= k - 1)

Следовательно, для нашей задачи:

P(X <= 5) <= 0,02

Используя формулу для биномиального распределения, мы можем записать:

P(X <= 5) = Σ (n! / (k!(n-k)!)) * q^k * p^(n-k) для k от 0 до 5

Необходимо находить n, начиная с небольших значений и постепенно увеличивая их, пока не достигнем необходимой вероятности.

Для вычислений будем использовать следующую последовательность:

1. Подсчитаем для различных n значения P(X <= 5).
2. Увеличим n до тех пор, пока не получим P(X <= 5) <= 0,02.

Попробуем некоторые значения n:

- Для n = 10:
  
  P(X <= 5) ≈ 0,833 (по таблице биномиального распределения или расчетам).

- Для n = 12:
  
  P(X <= 5) ≈ 0,547.

- Для n = 15:
  
  P(X <= 5) ≈ 0,240.

- Для n = 18:
  
  P(X <= 5) ≈ 0,061.

- Для n = 19:
  
  P(X <= 5) ≈ 0,022.

- Для n = 20:

  P(X <= 5) ≈ 0,004.

Таким образом, при n = 19 мы получили P(X <= 5) ≈ 0,022, что больше 0,02. При n = 20 P(X <= 5) уже меньше 0,02.

Ответ: Чтобы с вероятностью не менее 0,98 иметь хотя бы 6 исправных батареек, туристу необходимо взять с собой 20 батареек.
от