Вероятности на Иннополисе
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Преследуя преступника, полицейский упустил его в одном из дворов. В этот двор был единственный вход, а также 3 подъезда, в любом из которых мог скрыться преступник. Известно, что
- если полицейский войдет в подъезд, в котором укрылся преступник, то гарантированно поймает его;
- если полицейский войдет в подъезд, где преступника нет, то с вероятностью тот убежит через выход из двора (и поймать его уже не
удастся), с вероятностью
преступник никуда не переместится, и с вероятностью
спрячется в другом подъезде, где полицейского
сейчас нет;
- не найдя преступника в подъезде, полицейский каждый раз выбирает другой подъезд для осмотра совершенно случайным образом.
С какой вероятностью полицейский поймает преступника? Перемещения между подъездами можно считать мгновенными.
Источники:
С вероятностью полицейский поймает преступника в первом же подъезде, в который зайдёт, и с вероятностью
преступника там не окажется, значит, с вероятностью
преступник сбежит из двора (сразу после первого захода
полицейского в подъезд), и с вероятностью
преступник так или иначе окажется в одном из подъездов, где сейчас нет
полицейского.
Построим дерево, отображающее все возможные (на рёбрах написаны соответствующие условные вероятности):
Оказавшись в точке полицейский будет иметь выбор из двух подъездов, и с равной вероятностью поймает преступника в любом из
них, этим обусловлены вероятности
поймать преступника и дать ему скрыться в другом подъезде. После чего преступник снова либо
сбежит со двора с вероятностью
либо останется в подъезде, где нет полицейского.
Заметим, что вероятность поймать преступника в точке равна вероятности поймать преступника в точке
обозначим эту
вероятность за
Тогда, учитывая все возможные события в точке
получим
отсюда
Учитывая события из
точки
вероятность поймать преступника
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Все марсиане делятся на одноглазых, двуглазых и трехглазых. Марсианин отдыхает только тогда, когда закрыт хотя бы один его глаз, причем каждую секунду каждый глаз может быть открыт с вероятностью 0.5 независимо от остальных.
Известно, что среди всех марсиан, у которых не меньше двух глаз, каждую секунду в среднем отдыхают, а среди тех, у которых
не больше двух глаз, каждую секунду отдыхают в среднем
марсиан. Найдите долю двуглазых марсиан среди всех
марсиан.
Пусть — количество марсиан, у которых
глаз
Такой марсианин каждую секунду отдыхает с вероятностью
поскольку события "марсианин отдыхает"и "все глаза марсианина открыты"образуют полную группу событий, поэтому сумма их
вероятностей равна 1. Сначала рассмотрим случай, когда
Тогда вероятность того, что наугад выбранный марсианин, у которого не больше двух глаз, отдыхает, равна
Аналогичная вероятность для марсиан, у которых не меньше двух глаз, равна
Разделим числители и знаменатели полученных дробей на и обозначим
тогда искомое отношение
преобразуется к виду
Получим систему уравнений
Теперь рассмотрим случай, когда Тогда доля отдыхающих марсиан среди тех, у кого не больше двух глаз, должна быть равна
доле отдыхающих одноглазых марсиан, т.е.
Однако, согласно условию, эта доля равна
— получили противоречие, значит,