§ 2. Наиболее часто встречающиеся дискретные случайные величины

1. Случайная величина X, имеющая биномиальное распределение с параметрами n, p: x_k=0, 1, 2, ..., n; . Типичный пример - случайная величина, описывающая число успехов при n независимых испытаниях с вероятностью успеха р в каждом.

Пример 2.1. Составить закон распределения случайной величины Х- число появлений герба при двух бросаниях монеты.

	0	1	2
	0,25	0,5	0,25

Решение: Данная случайная величина Х может рассматриваться как число успехов m при n=2 испытаниях c вероятностью успеха p=0,5; следовательно, ее возможные значения: 0, 1, 2.

,

,

.

2. Случайная величина X, имеющая гипергеометрическое распределение с параметрами N, M, n: P(X=m)= .

В частности, этому закону подчиняется случайная величина, описывающая выбор (без возвращения) объема n из совокупности объема N, содержащей M интересующих нас предметов. Значения m случайной величины - число интересующих нас предметов.

Пример 2.2. В партии из 10 деталей имеется 9 стандартных. Наудачу отобраны 2 детали. Составить закон распределения числа стандартных деталей среди отобранных.

Решение: Случайная величина X имеет гипергеометрическое распределение с параметрами N=10, M=9, n=2, m=1,2: P(X=m)= .

= =45.

= =9.

= =36.

P(X=1)= =0,2; P(X=2)= =0,8.

хi	1	2
pi	0,2	0,8

2. Случайная величина X, имеющая геометрическое распределение с параметром р (0<p<1). Пусть производятся независимые испытания, в каждом из которых вероятность появления события А равна р (0<р<1) и, следовательно, вероятность его не появления q=1–р. Испытания заканчиваются, как только появится событие А. Таким образом, если событие А появилось в k-ом испытании, то в предшествующих k-1 испытаниях оно не появлялось. x_k = 0, 1, 2, ..., k, ...; p_k=P(X=x_k)=p(1–p)^k.

Пример 2.3. Вероятность того, что стрелок попадает в мишень при одном выстреле, равна 0,8. Стрелку выдаются патроны до тех пор, пока он не промахнется. Требуется составить закон распределения случайной величины Х - числа патронов, выданных стрелку.

Решение: Данная случайная величина Х уже может принимать счетное число значений: 1, 2, 3, ..., k, ... . Р(Х=1)=0,2 - стрелок промахнулся при первом выстреле. P(Х=2)=0,8·0,2=0,16 - при первом выстреле стрелок попал, а при втором - промахнулся. P(Х=3)= =0,128 – стрелок промахнулся при третьем выстреле, а при первом и втором - попал. P(Х=k)= – стрелок промахнулся при k-ом выстреле, а при первых k-1 выстрелах промаха не было. Следовательно, закон распределения случайной величины Х имеет вид:

x_k=k, kN, p_k= .

2. Случайная величина X, имеющая распределение Пуассона.

Пусть производится n независимых испытаний, в каждом из которых вероятность появления события A равна р. Для определения вероятности k появлений события в этих испытаниях используют формулу Бернулли. Если же n велико, то пользуются асимптотической формулой Лапласа. Однако эта формула непригодна, если вероятность события мала (р0,1). В этих случаях (n велико, р мало) прибегают к асимптотической формуле Пуассона: . Сделаем важное допущение: произведение n·р сохраняет постоянное значение, а именно n·р=a. Это означает, что среднее число появлений события в различных сериях испытаний, т.е. при различных значениях n, остается неизменным.

Пример 2.4. Учебник издан тиражом 10000 экземпляров. Вероятность того, что учебник сброшюрован неправильно, равна 0,0001. Найти вероятность того, что тираж содержит 5 бракованных книг.

Решение: n=10000, m=5, p=0,0001, q=0,9999, n·p=1.

.