Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
мат.стат..docx
Скачиваний:
5
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
327.64 Кб
Скачать

Вопрос № 4

Комбинации с повторениями. Формулы.

Перестановки с повторениями

Пусть даны элементов первого типа, — второго типа, ..., -го типа, всего элементов. Способы разместить их по различным местам называются перестановками с повторениями. Их количество обозначается .

Теорема: число перестановок с повторениями

.

Пример 1

У девочки имеется 2 белых бусины, 3 синих и 1 красная. Сколькими способами их можно нанизать на нитку?

Решение Порядок расположения элементов важен, элементы повторяются. Используем число перестановок с повторениями. (2 + 3 + 1)!/2!3!1! = 6!/2·6 = 720/12 = 60

Размещения с повторениями

Размещениями из n элементов по m элементов (m < n) называются комбинации, составленные из данных n элементов по m элементов, которые отличаются либо самими элементами, либо порядком элементов.

Размещениями с повторениями из n элементов по m называются упорядоченные m-элементные выборки, в которых элементы могут повторяться.

Число размещений с повторениями вычисляется по формуле:

Пример. Возьмем буквы Б, А, Р. Какие размещения из этих букв, взятых по две, можно получить? Сколько таких наборов получиться, если: 1) буквы в наборе не повторяются; 2) буквы могут повторяться?

Решение.

  1. Получатся следующие наборы: БА, БР, АР, АБ, РБ, РА.

По формуле (3.1) получаем: наборов.

  1. Получатся наборы: ББ, БА, БР, АА, АБ, АР, РР, РБ, РА.

По формуле (3.2) получаем: наборов.

Пример. Вдоль дороги стоят 6 светофоров. Сколько может быть различных комбинаций их сигналов, если каждый светофор имеет 3 состояния: "красный", "желтый", "зеленый"?

Решение. Выпишем несколько комбинаций: КККЖЗЗ, ЗЗЗЗЗЗ, КЖЗКЖЗ... Мы видим, что состав выборки меняется и порядок элементов существенен (ведь если, например, в выборке КЖЗКЖЗ поменять местами К и Ж, ситуация на дороге будет другой). Поэтому применяем формулу (3.2) и вычисляем число размещений с повторениями из 3 по 6, получаем комбинаций.

Сочетания с повторениями

Подсчитаем количество способов, которыми можно выбрать из различных предметов. Такие выборки называются сочетаниями, а их количество обозначается .

Пусть имеются предметы различных видов предметов, и из них составляются наборы, содержащие элементов. Такие выборки называются сочетаниями с повторением. Их число обозначается .

Теорема: число сочетаний с повторениями может быть вычислено по формулам:

.

Вопрос 5

Полная группа элементарных событий. Вероятностное пространство. Классическое определение вероятности. Статистическое определение вероятности.

Полная группа элементарных событий. Схема вероятностного пространства. Частота и вероятность события. Подсчёт вероятностей, свойства вероятности. Отличие классического определения вероятности от статистического.

По́лной гру́ппой собы́тий в теории вероятностей называется система случайных событий такая, что в результате произведенного случайного эксперимента непременно произойдет одно из них. Сумма вероятностей всех событий в группе всегда равна 1.

Событие

Происходит не происходит

Элементарные исходы

Относительной частотой события А называется отношение числа опытов, в результате которых произошло событие А к общему числу опытов W(A)=m/n .

Вероятность – число, которое показывает частоту происхождения событий. P(A)=m/n.

m - число благоприятных событий.

n - общее число всех исходных событий.

Классическое определение вероятности связано с непосредственным подсчетом

вероятности, требует точного знания числа всех возможных исходов, и удобно

для расчета вероятности достаточно простых событий.

Расчет вероятности более сложных событий - это сложная задача, требующая

определения чисел всех возможных комбинаций появления этих событий. Подобными

расчетами занимается специальная наука – комбинаторика.

Свойство 1. Если можно вычислить возможности возникновения события А и их число совпадает общим числом равновозможных событий, то вероятность события А равна 1.

Например, при бросании игральной кости число возможностей выпадения чисел 1, 2, 3, 4, 5, 6 равно 6. Насчитывается также 6 равновозможных несовместимых событий. Таким образом, M N  и

Свойство 2. Вероятность невозможного события равна 0. Если число возможностей события А равна 0, то и

Например, при бросании игральной кости не может выпасть число 9, потому что такого числа нет на гранях игральной кости.

Свойство 3. Вероятность случайного события всегда больше 0 и меньше 1:

или

Статистической вероятностью события А называется относительная частота появления этого события в произведенных испытаниях.

т. е. . где                                                                     (1.2)  - статистическая вероятность события А w(A)  - относительная частота наступления события А m -  число испытаний, в которых появилось событие А n  - общее число испытаний.

В отличие от классического определения вероятности, статистическое определение является опытной, экспериментальной характеристикой. Но применить статистическое определение можно не к любым событиям, а обладающим определенными свойствами: 1. Рассматриваемые события должны быть исходами только тех испытаний, которые могут быть воспроизведены неограниченное число раз при одном и том же комплексе условий. Так, например, бессмысленно ставить вопрос об определении вероятностей возникновения войн, появления гениальных произведений искусства и т.п., так как речь идет о неповторимых в одинаковых условиях испытаниях, уникальных событиях. Или, например, не имеет смысла говорить о том, что данный студент сдаст семестровый экзамен по теории вероятностей, поскольку речь здесь вдет о единичном испытании, повторить которое в тех же условиях нет возможности. И хотя приведенные в примерах события с неопределенным исходом относятся к категории «может произойти, а может и не произойти», такими событиями теория вероятностей не занимается. 2. События должны обладать так называемой статистической устойчивостью, или устойчивостью относительных частот. Это означает, что в различных сериях испытаний относительная частота (частость) события изменяется незначительно (тем меньше, чем больше число испытаний), колеблясь около постоянного числа. Факт приближения относительной частоты, или частости, события к его вероятности при увеличении числа испытаний, сводящихся к схеме случаев, подтверждается многочисленными массовыми эксперимёнтами, проводимыми разными лицами со времен возникновения теории вероятностей. Так, например, в опытах Бюффона (XVIII в.) относительная частота (частость) появления герба при 4040 подбрасываниях монеты оказалась равной 0,5069, в опытах Пирсона (XIX в.) при 23000 подбрасываниях — 0,5005, практически не отличаясь от вероятности это-го события, равной 0,5. 3. Число испытаний, в результате которых появляется событие А, должно быть достаточно велико, ибо только в этом случае можно считать вероятность события Р(А) приближенно равной ее относительной частоте.

       И, наконец, еще одним недостатком классического определения вероятности является то, что оно предполагает конечное число возможных исходов испытания.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]