Для решения задачи о вероятности искажения знаков при передаче сообщения, воспользуемся биномиальным распределением. В данном случае:
- ( n = 10 ) — количество знаков в сообщении.
- ( p = 0.1 ) — вероятность искажения одного знака.
- ( q = 1 - p = 0.9 ) — вероятность того, что один знак не будет искажен.
Формула биномиального распределения для вычисления вероятности того, что ровно ( k ) знаков будут искажены, выглядит так:
[ P(X = k) = \binom{n}{k} p^k q^{n-k} ]
где ( \binom{n}{k} ) — биномиальный коэффициент, который вычисляется как:
[ \binom{n}{k} = \frac{n!}{k!(n-k)!} ]
Теперь разберем каждый из пунктов.
а) Вероятность того, что сообщение не будет искажено
Для этого случая ( k = 0 ):
[ P(X = 0) = \binom{10}{0} (0.1)^0 (0.9)^{10} ]
Поскольку (\binom{10}{0} = 1) и ( (0.1)^0 = 1 ), то:
[ P(X = 0) = 1 \cdot 1 \cdot (0.9)^{10} ]
Вычислим ( (0.9)^{10} ):
[ (0.9)^{10} \approx 0.3487 ]
Таким образом:
[ P(X = 0) \approx 0.3487 ]
б) Вероятность того, что сообщение содержит три искажения
Для этого случая ( k = 3 ):
[ P(X = 3) = \binom{10}{3} (0.1)^3 (0.9)^7 ]
Вычислим биномиальный коэффициент (\binom{10}{3}):
[ \binom{10}{3} = \frac{10!}{3!7!} = \frac{10 \times 9 \times 8}{3 \times 2 \times 1} = 120 ]
Теперь вычислим ( (0.1)^3 ) и ( (0.9)^7 ):
[ (0.1)^3 = 0.001 ]
[ (0.9)^7 \approx 0.4783 ]
Подставим все значения в формулу:
[ P(X = 3) = 120 \cdot 0.001 \cdot 0.4783 \approx 0.0574 ]
в) Вероятность того, что сообщение содержит не более трех искажений
Для этого случая нужно найти сумму вероятностей для ( k = 0, 1, 2, 3 ):
[ P(X \leq 3) = P(X = 0) + P(X = 1) + P(X = 2) + P(X = 3) ]
Мы уже нашли ( P(X = 0) ) и ( P(X = 3) ). Теперь найдем ( P(X = 1) ) и ( P(X = 2) ).
Для ( k = 1 ):
[ P(X = 1) = \binom{10}{1} (0.1)^1 (0.9)^9 ]
[ \binom{10}{1} = 10 ]
[ (0.1)^1 = 0.1 ]
[ (0.9)^9 \approx 0.3874 ]
[ P(X = 1) = 10 \cdot 0.1 \cdot 0.3874 \approx 0.3874 ]
Для ( k = 2 ):
[ P(X = 2) = \binom{10}{2} (0.1)^2 (0.9)^8 ]
[ \binom{10}{2} = \frac{10 \times 9}{2 \times 1} = 45 ]
[ (0.1)^2 = 0.01 ]
[ (0.9)^8 \approx 0.4305 ]
[ P(X = 2) = 45 \cdot 0.01 \cdot 0.4305 \approx 0.1937 ]
Теперь сложим все вероятности:
[ P(X \leq 3) \approx 0.3487 + 0.3874 + 0.1937 + 0.0574 \approx 0.9872 ]
Таким образом, ответы на поставленные вопросы следующие:
а) Вероятность того, что сообщение не будет искажено, приблизительно равна ( 0.3487 ).
б) Вероятность того, что сообщение содержит три искажения, приблизительно равна ( 0.0574 ).
в) Вероятность того, что сообщение содержит не более трех искажений, приблизительно равна ( 0.9872 ).