
- •Южно-российский государственный университет
- •Учебное пособие
- •§1. Предмет теории вероятностей. Классификация событий
- •Событие b, в свою очередь может быть представлено так:
- •Задачи для самостоятельной работы
- •§2. Вероятное пространство. Аксиоматическое определение вероятности. Классическая схема
- •Классическое определение вероятности
- •Задачи для самостоятельной работы
- •§3. Теоремы сложения и умножения вероятностей
- •Условной вероятностью называется вероятность появления события в при условии, что событие произошло; по определению
- •Переходим к вычислению вероятностей событий и :
- •Событие означает, что при аварии сработает либо один сигнализатор, либо сработают оба. Поэтому
- •Задачи для самостоятельной работы
- •Что касается , то имеет:
- •§4. Формула полной вероятности
- •Тогда полная вероятность появления события равна
- •Тогда ясно, что
- •Задачи для самостоятельной работы
- •§ 5. Формулы Байеса Предположим, что событие может наступить в условиях одной из несовместимых гипотез , образующих полную группу. Пусть известны вероятности гипотез до испытания
- •Допустим, что проведено испытание, в результате которого событие появилось. Это влечёт за собой переоценку вероятностей гипотез. Вероятности гипотез после испытания определяются по формулам:
- •Задачи для самостоятельной работы
- •§ 6. Схема независимых повторных испытаний. Формула Бернулли. Наивероятнейшее число появления события
- •Каждое слагаемое подсчитываем по формуле Бернулли
- •Задачи для самостоятельной работы
- •§7. Случайные величины.
- •Случайная величина называется непрерывной, если функция f( ) имеет непрерывную или хотя бы кусочно-непрерывную производную. Эта производная
- •Свойства функций и :
- •Числовые характеристики случайных величин
- •Свойства dx:
- •Средним квадратическим отклонением с. В. Называется арифметический корень из дисперсии
- •§8. Нормальное распределение
- •В частности, взяв , получаем:
- •Если и достаточно большое число, то с.В. Подчиняется нормальному закону и справедливо асимптотическое1 равенство
- •Решение. Воспользуемся формулой (8.4) с
- •Задачи для самостоятельной работы
- •Литература
Условной вероятностью называется вероятность появления события в при условии, что событие произошло; по определению
P
(B|
)
=
.
Заметим, что все аксиомы вероятности выполнены для условной вероятности.
События
и В называются
независимыми,
если
P (B|
)
= P
(B|
),
т.е. вероятность появления события В
не зависит от того, произошло событие
А или не произошло. Значит, в таких
случаях P
(B|
)
= P
(B).
Если же P
(B|
)
P
(B|
),
то события
и В
называются зависимыми.
Теорема умножения. Вероятность произведения двух событий равна произведению вероятности одного из них на условную вероятность другого:
P ( · В) = P ( ) · P (B| ).
Если события и В независимы, то
P ( · В) = P ( ) · P (B).
Пример 3.1. СМО – аэропорт, имеющий три взлётно-посадочные полосы. Вероятности того, что в случайные моменты времени свободны: 1-я полоса равна 0,55, 2-я – 0,4, 3-я – 0,35. Найти вероятность того, что аэропорт может принять без задержки: А – три самолёта; В – два самолёта; С – один самолёт.
Решение.
Обозначим через
-
событие, что в случайный момент времени
свободная i-ая
полоса (i
= 1, 2, 3). Тогда, по условию,
Вероятности того, что полосы заняты, равны, соответственно
12
Для того, чтобы принять без задержки три самолёта, должны быть свободными все три полосы, поэтому событие А есть произведение
.
Учитывая независимость множителей, имеем:
Для осуществления события должны быть свободны либо две, либо три полосы. Это значит, что событие может быть представлено так:
Принимая во внимание, что слагаемые события несовместны и в каждом слагаемом множители независимы, получаем
Чтобы
без задержки принять один самолёт –
событие
,
достаточно иметь свободной хотя бы одну
взлётно-посадочную полосу. Будет
рациональнее сначала найти вероятность
противоположного события. Ясно, что
представляет собой произведение
=
Переходим к вычислению вероятностей событий и :
.
Пример 3.2. Для сигнализации об аварии установлены два независимо работающих сигнализатора. Вероятность того, что при аварии сработает 1-й сигнализатор равна 0,95, а что сработает 2-й – 0,9. Найти вероятность того, что в случае аварии сработает точно один сигнализатор. Найти вероятность того, что сработает хотя бы один сигнализатор.
Решение. Рассмотрим следующие события:
-
при аварии сработает 1-й сигнализатор;
-
сработает 2-й сигнализатор;
- сработает точно один сигнализатор;
С - сработает хотя бы один сигнализатор.
Событие означает, что в случае аварии 1-й сигнализатор сработает, а 2-й – нет, либо что 1-й не срабатывает, но срабатывает 2-й. Отсюда следует представление события в виде:
13
Слагаемые события, очевидно, несовместны. Поэтому, применяя теорему сложения, получаем
Используя теперь теорему умножения для независимых событий, имеем:
По условию
Тогда
Р ( ) = 0,95 · 0,1 + 0,05 · 0,9 = 0,14.
Событие означает, что при аварии сработает либо один сигнализатор, либо сработают оба. Поэтому
Если бы вопрос стоял
только о нахождении вероятности события
,
то более рациональным было бы найти
сначала вероятность противоположного
события
,
состоящего в том, что при аварии не
сработает 1-й сигнализатор (событие
)
и не сработает 2-й (событие
;
поэтому
и, значит,
Теперь ясно, что