23
ния в степень и приведення подобных членов, то есть сумма вероятностей анаграмм слова кккзз.
Интересно, что случай «2 красных и 3 желтых», а также «2 красных, 2 желтых и 1 зеленьй» имеют одинаковую вероятность
(Это — наиболее вероятные комбинации 5 перцев при выбранных нами вероятностях.)
З а д а ч и
- Все три ребра куба 6×6×6, исходящие из вершины A, поделили в отношении 3:2:1, считая от вершины A, и через точки деления провели плоскости, параллельные граями, разрезующие кубик на 21 кусок (рис. 5).
a) Сколько из них будут брусками 3×2×1?
b) Сколько еще и каких, будет кусков? Каковы их объемы?
b) Имеется ли связь между этой задачей и задачей про перцы?
- Автомат составляет окерелья из 6 бусинок, выбирая их случайно из большой кучи черных, белых, красных и голубых бусинок, смещанных в соответствии 1:2:3:4. С какой вероятностью в таком окерелье
a) все бусинки голубые;
b) все — одного цвета;
b) не будет ни одной красной бусинки;
г) встретиется бусинки всех четырех цветов?
d) Какие окерелья будут попадаться чаше всего?
e) Каким нужно взять соотношение бусинок в большой куче, чтобы чаще всего встретились окерелья с 2 красными, 2 черными, одной белой и одной голубой бусинками?
- Пусть вероятность падения бутерброда маслом виз разна 3/4. Произошло случайное событие: поднос с семью бутербродами опрокинуляс. Какова вероятность, чторовно k бутербродов упадут маслом виз (для каждой k=0, 1, 2, …, 7)?
Возведите в степень (p+q)^7 и подчитайте каждый однолетен при p=3/4, q=1/4. Для вычисления коэффициентов можно воспользоваться микрокалькулятором. (См. Приложение.)
Биоминальные коэффициенты
Выше мы почти не затрагивали сами простой и, пожалуйста, самый важный случай двух букв. Коэффициенты многочлена (a+b)^n имеют специальное обозначение C^k_n, а формула (a+b)^n = C^0_n a^n + C^1_n a^{n-1} b + … + C^n_n b^n
называется формулой биома Ньютона. Мы знаем, что C^k_n — количество слов из n букв, среди которых k букв и n-k буква a — можно найти по формуле
Например,
поскольку
Биоминальные коэффициенты — числа C^k_n — возникают в самых различных задачах биоманторики, алгебры, геометрии, математической анализа, теории вероятности. Они связаны многочленскими красными тождествами; например, из равенства C^k_n + C^k_{n-1} = C^k_{n+1} (см. задачу 5) следует, что при всех натуральных n и k, 0≤k<n,
(для k=1 это — формула, с которой мы начали статью). Более подробно об этих замечательных числах будет расссказано в одном из следующих номеров журнала.
Литература
-
В. А. Успенский. Треугольник Паскала. М.: Наука, 1979.
-
М. И. Башмаков, В. М. Беккер, В. М. Гольховой. Задание по математике: Алгебра и анализ. М.: Наука, 1982.— (Серия: Biблютечка «Квант», вып. 22)
-
А. Н. Колмогоров, И. Г. Журбенko, А. В. Прокоров. Введение в теорию вероятности. М.: Наука, 1982.— (Серия: Biблютечка «Квант», вып. 23)
-
Д. Кнут. Искусство программирования для ЭВМ. М.: Мир, 1976, т. 1.
-
Ф. Мостеллер. Пятдесят запимательных вероятностных задач с решениями. М.: Наука, 1985.
Приложение: Вычисление биоминальных коэффициентов на калькулятор В3-34.
При больших n вычисление биоминальных коэффициентов вручную — весма трудомка задача. Ниже приведется программа для калькулятор В3-34*), позволяющая вычислить коэффициенты C^k_n для любого n≤334 и всех k≤n (при этомные ответы получаются при n≤28; при больших n программах дает приближенные ответы**)).
*) Небольшие модификации позволяют приспособить программу к модели МК-54 и МК-61.
**) Верхняя граница 28 для n и точность приближенных значений коэффициентов многочлена, чем для программы из известных справочников В. П. Дьякона и А. Н. Цветкова и В. А. Епанчникова. (Прим. ped.)