Чтобы решить эту задачу, давайте разберем оба пункта по порядку.
a) Сколько нужно достать перчаток, чтобы наверняка (с вероятностью 1) среди вынутых перчаток нашлась хотя бы одна левая и хотя бы одна правая перчатка?
В ящике у нас 20 левых и 20 правых перчаток. Чтобы гарантировать, что у нас будет хотя бы одна левая и одна правая перчатка, нам нужно учесть самый неблагоприятный случай.
1.
Не...: Мы можем сначала достать все перчатки одного типа. Например, если мы сначала достанем все 20 левых перчаток, то нам нужно будет достать хотя бы одну правую перчатку, чтобы удовлетворить условию.
2. : 20 левых + 20 правых = 40 перчаток.
3. : Если мы достанем 20 левых, нам нужно будет достать еще 1 правую, чтобы гарантировать наличие обеих типов. Таким образом, нам нужно достать 20 + 1 = 21 перчатку.
: Нужно достать 21 перчатку.
Для этого мы можем использовать метод вероятностей.
- .
- :
- Если мы достаем только левые перчатки, то вероятность этого события равна:
- Аналогично, вероятность того, что все n перчаток будут правыми:
- :
- :
Теперь нам нужно найти минимальное n, такое что:
или
Теперь давайте подберем n:
- Для n = 1:
- Для n = 2:
- Для n = 3:
- Для n = 4:
- Для n = 5:
- Для n = 6:
- Для n = 7:
Таким образом, для n = 7 вероятность того, что среди вынутых перчаток будет хотя бы одна левая и одна правая, составляет более 0.95.
: Нужно достать 7 перчаток.