Домашние задания: Математика

Помогите с решением задачи по вычислению вероятности события:

В коробке 100 красных мячей и 40 синих. За раз из неё достают по 30 случайных мячей. Определить вероятность того, что при извлечения мячей из коробки синих мячей окажется больше.
(Буду признателен за развёрнутый ответ)
Для решения задачи воспользуемся биномиальным распределением. Обозначим за $X$ число синих мячей в выборке из 30 мячей. Тогда $X$ имеет биномиальное распределение с параметрами $n=30$ и $p=\frac{40}{140}=\frac{2}{7}$ (вероятность вытащить синий мяч равна отношению числа синих мячей к общему числу мячей).

Теперь нам нужно найти вероятность того, что $X>15$, то есть в выборке будет больше половины синих мячей. Мы можем вычислить это значение как сумму вероятностей $P(X=k)$ для всех $k$ от 16 до 30:

$$P(X>15) = \sum_{k=16}^{30} P(X=k) = \sum_{k=16}^{30} {30 \choose k} \left(\frac{2}{7}\right)^k \left(\frac{5}{7}\right)^{30-k}$$

Это вычисление может быть довольно трудоемким вручную, но можно воспользоваться калькулятором.
Результатом будет вероятность $P(X>15) \approx 0.054$. Таким образом, вероятность того, что при извлечении мячей из коробки синих мячей окажется больше, составляет около 5.4%.
Татьяна Андреева
Татьяна Андреева
446
Лучший ответ
Можно оценить, считая что распределение синих мячей подчиняется нормальному закону. На самом деле, цифры на границах этого распределения будут отличаться в большую сторону, так как чем меньше шаров, тем более вероятными становятся неравновесные комбинации.

Среднее значение синих шаров среди 30 будет равно 30*(40/140) ≈ 8.57
Больше половины - это больше 15.
15 - 8.57 = 6.43
Дисперсию можно приблизительно оценить как
D = 30*(40/140)(100/140) ≈ 6.122
√D ≈ 2.47
6.43/2.47 ≈ 2.6
По таблице определяем вероятность значений, отклоняющихся от средней больше, чем на 2.6 сигмы в одну сторону.
0.00466
Или меньше 0.5%
Мария Белая
Мария Белая
54 896