Из урны содержащей 6 белых и 4 черных шаров, последовательно извлекают по одному шару до появления белого шара. Найдите вероятность того что более трех извлечений
Предположим, что требуется $n$ извлечений, чтобы впервые появился белый шар. Тогда на $n$-й шаг должен появиться белый шар, а на первых $n-1$ шагах должны быть извлечены только черные шары.
Вероятность извлечь первый белый шар на $n$-м шаге равна $\frac{6}{10} = \frac{3}{5}$.
Теперь посчитаем вероятность того, что на первых $n-1$ шагах будут извлечены только черные шары. Это происходит с вероятностью $\left(\frac{4}{10}\right)^{n-1} = \left(\frac{2}{5}\right)^{n-1}$.
Таким образом, вероятность того, что более трех извлечений потребуется для появления белого шара, равна $$\sum_{n=4}^\infty \left(\frac{3}{5}\right) \left(\frac{2}{5}\right)^{n-1}$$
Эту сумму можно вычислить как бесконечно убывающую геометрическую прогрессию: $$\frac{3}{5} \cdot \sum_{n=0}^\infty \left(\frac{2}{5}\right)^n = \frac{3}{5} \cdot \frac{1}{1 - \frac{2}{5}} = \frac{3}{5} \cdot \frac{5}{3} = 1$$
Таким образом, вероятность того, что более трех извлечений потребуется для появления белого шара, равна 1.
будут нуждны для появления белого шара.
Предположим, что требуется $n$ извлечений, чтобы впервые появился белый шар. Тогда на $n$-й шаг должен появиться белый шар, а на первых $n-1$ шагах должны быть извлечены только черные шары.
Вероятность извлечь первый белый шар на $n$-м шаге равна $\frac{6}{10} = \frac{3}{5}$.
Теперь посчитаем вероятность того, что на первых $n-1$ шагах будут извлечены только черные шары. Это происходит с вероятностью $\left(\frac{4}{10}\right)^{n-1} = \left(\frac{2}{5}\right)^{n-1}$.
Таким образом, вероятность того, что более трех извлечений потребуется для появления белого шара, равна
$$\sum_{n=4}^\infty \left(\frac{3}{5}\right) \left(\frac{2}{5}\right)^{n-1}$$
Эту сумму можно вычислить как бесконечно убывающую геометрическую прогрессию:
$$\frac{3}{5} \cdot \sum_{n=0}^\infty \left(\frac{2}{5}\right)^n = \frac{3}{5} \cdot \frac{1}{1 - \frac{2}{5}} = \frac{3}{5} \cdot \frac{5}{3} = 1$$
Таким образом, вероятность того, что более трех извлечений потребуется для появления белого шара, равна 1.