Задача 5. При артиллерийской стрельбе автоматическая система делает выстрел по цели. Если цель не уничтожена, то система делает повторный выстрел. Выстрелы повторяются до тех пор, пока цель не будет уничтожена. Вероятность уничтожения некоторой цели при первом выстреле равна 0,4, а при каждом последующем — 0,6. Сколько выстрелов потребуется для того, чтобы вероятность уничтожения цели была не менее 0,98?

Ответ

ОТВЕТ: 5.

Решение

1 ВАРИАНТ   РЕШЕНИЯ:

Вероятность уничтожить цель первым выстрелом:  \(0,4 < 0,98\).  Вторым выстрелом:  \(0,6 \cdot 0,6 = 0,36\)  (промахнулся – попал).

Сумма:  \(0,4 + 0,36 = 0,76 < 0,98\)

Третьим выстрелом:  \(0,6 \cdot 0,4 \cdot 0,6 = 0,144\)  (промахнулся – промахнулся – попал).

Сумма:  \(0,4 + 0,36 + 0,144 = 0,904 < 0,98\).

Четвертым выстрелом:  \(0,6 \cdot 0,4 \cdot 0,4 \cdot 0,6 = 0,0576\)  (промахнулся – промахнулся – промахнулся – попал).

Сумма:  \(0,4 + 0,36 + 0,144 + 0,0576 = 0,9616 < 0,98\).

Пятым выстрелом:  \(0,6 \cdot 0,4 \cdot 0,4 \cdot 0,4 \cdot 0,6 = 0,02304\)  (промахнулся – промахнулся – промахнулся – промахнулся – мимо).

Сумма:  \(0,4 + 0,36 + 0,144 + 0,0576 + 0,02304 = 0,98464 > 0,98\).

Следовательно, потребуется 5 выстрелов, чтобы вероятность уничтожения цели была не менее 0,98.

Ответ:  5.

2 ВАРИАНТ   РЕШЕНИЯ:

Вычислим вероятность противоположного события, то есть определим сколько выстрелов надо произвести, чтобы вероятность не уничтожения цели было меньше 0,02.

Вероятность промахнуться первым выстрелом  \(1 — 0,4 = 0,6\),  а при каждом следующем  \(1 — 0,6 = 0,4\). Эти события независимые, вероятность их произведения равна произведению вероятностей этих событий.

Промахнуться одним выстрелом:  \(0,6 > 0,02;\)

двумя:  \(0,6 \cdot 0,4 = 0,24 > 0,02;\)

тремя:  \(0,6 \cdot 0,4 \cdot 0,4 = 0,096 > 0,02;\)

четырьмя:  \(0,6 \cdot 0,4 \cdot 0,4 \cdot 0,4 = 0,0384 > 0,02;\)

пятью:  \(0,6 \cdot 0,4 \cdot 0,4 \cdot 0,4 \cdot 0,4 = 0,01536 < 0,02\).

Следовательно, потребуется 5 выстрелов, чтобы вероятность не уничтожения цели была меньше 0,02 , а уничтожения не менее 0,98.

Ответ:  5.