- •Теория вероятностей.
- •Случайные события.
- •Случайные величины.
- •Математическая статистика.
- •Численная обработка данных одномерной выборки.
- •Методические указания к выполнению контрольной работы №3 «Теория вероятностей и математическая статистика»
- •Тема 12.1 Случайные события.
- •Решение:
- •Решение:
- •2 Способ.
- •Решение:
- •Тема 12.2. Случайные величины.
- •Решение:
- •Решение:
- •1 Способ:
- •2 Способ:
- •Решение:
- •Решение:
- •13. Математическая статистика.
- •Численная обработка данных одномерной выборки.
- •Решение:
- •Решение:
- •Решение:
Решение:
Плотность распределения непрерывной случайной величины при m = 6, n = 1примет вид:
Используя свойства функций плотности и распределения, найдем:
а) параметр а; б) функцию распределения ; в) вероятность попадания случайной величины в интервал
(m + + n + 1) = (6,5; 8);
г) математическое ожидание и дисперсию D .
а) Если все значения случайной величины принадлежат [ ], параметр а находиться из условия (условие нормировки)
Вычислим :
Отсюда, функция плотности распределения:
б) Функцию распределения находим по формуле:
.
При :
.
При :
При :
Функция распределения примет вид:
в) Вероятность попадания случайной величины в интервал (6,5; 8) можно вычислить двумя способами:
1 Способ:
. В условиях задачи
P (6,5 <
2 Способ:
По формуле:
; a=6,5; b=8
Тогда:
г) Математическое ожидание и дисперсия
Математическое ожидание находим по формуле:
М
Дисперсию вычисляем по формуле:
Строим графики и :
Задача 12.2.3.
Случайные величины имеют геометрическое, биноминальное и пуассоновское распределения соответственно. Найти вероятности , если математические ожидания , а дисперсия .
Решение:
По условию задачи при значениях параметров m=3, n=3, надо найти , если , ,
1. Случайная величина имеет геометрическое распределения, если её возможные значения 1,2,3,4…. , а вероятности этих значений .
Известно, что ; тогда ; так как , тогда
Вычислим:
2. Случайная величина имеет биноминальное распределение, если она принимает значения 0,1,2,3… с вероятностями:
Известно, что:
тогда, решая эту систему получим:
Вычислим:
3. Случайная величина имеет распределение Пуассона, если ее возможные значения 0,1,2…, а соответствующие вероятности вычисляются по формуле:
, где
Тогда:
Задача 12.2.4.
Случайные величины имеют равномерное, показательное и нормальное распределения соответственно. Найти вероятности
, если у этих случайных величин математические
ожидания и среднее квадратические отклонения равны m.
Решение:
Пусть n=2, m=5. Тогда , Надо найти
1. Для равномерно распределенной на отрезке [a,b] случайной величины функция плотности имеет вид.
Математическое ожидание вычисляется по формуле:
Дисперсия:
Отсюда, среднее квадратическое отклонение (
По условию задачи имеем:
При эта система равносильна системе:
,
решая которую, получаем:
Отсюда: .
Значит, функция плотности имеет вид:
Найдем вероятность по формуле попадания значений случайной величины с функцией плотности в :
.
Если включение не выполняется, то
При получаем, что
и вне т.е. на
Тогда 2. Непрерывная случайная величина имеет показательное распределение, если ее плотность вероятности:
где параметр распределения,
Функция распределения показательного распределения имеет вид:
Известно, что , отсюда
Тогда: