Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

5665

.pdf
Скачиваний:
64
Добавлен:
13.11.2022
Размер:
2.86 Mб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Хабаровский государственный университет экономики и права» Кафедра математики и математических методов в экономике

Теория вероятностей и математическая статистика

Контрольно-измерительные материалы по дисциплине Учебное пособие

Хабаровск 2016

1

ББК В Д 47

Диреев Ю. В. Теория вероятностей и математическая статистика : контрольноизмерительные материалы по дисциплине: учеб. пособие / Ю. В. Диреев, М.Ф. Тиунчик. – Хабаровск: РИЦ ХГУЭП, 2016. – 92 с.

Рецензенты: С. В. Соловьёв, д-р физ.-мат. наук, профессор кафедры прикладной математики Тихоокеанского государственного университета В. И. Чеботарёв, д-р физ.-мат. наук, завлабораторией

приближённых методов и функционального анализа ВЦ ДВО РАН

Утверждено издательско-библиотечным советом университета в качестве учебного пособия для студентов и бакалаврантов

© Хабаровский государственный университет экономики и права, 2016

2

Предисловие

Учебное пособие предназначено для бакалаврантов всех профилей, обучающихся по направлению «Экономика» и изучающих математику отдельными базовыми дисциплинами, к которым относится и фундаментальная дисциплина – теория вероятностей и математическая статистика.

По учебному плану дисциплина изучается на втором курсе. В соответствии с государственным образовательным стандартом третьего поколения основной упор делается на самостоятельную работу студента и его индивидуальное общение с преподавателем. На аудиторную работу (лекции и практические занятия) отводится только 72 часа в течение всего учебного года. В связи с этим особое значение приобретают самоконтроль и контроль знаний преподавателем.

Пособие предназначается для проведения тестового контроля знаний в различных формах и для подготовки студентов к такому контролю. Первой обязательной формой контроля в Хабаровском государственном университете экономики и права является промежуточная аттестация студентов, которая проводится в середине каждого семестра. Кроме того, при необходимости кафедрой проводится контроль знаний и по отдельным разделам дисциплины. Завершающими формами контроля являются: зачёт по материалу первого семестра и экзамен по всем темам дисциплины в весеннюю сессию.

Для окончательного контроля знаний по всей дисциплине в пособии приведены два тестовых задания, каждое из которых состоит из 30 примеров. Первое из них служит для самостоятельной проверки знаний; решения примеров не приводятся; предлагается четыре варианта ответов, только один из которых является правильным. Во втором задании с вариантами ответов даны краткие решения примеров, типы которых отличаются от примеров первого задания. Оба задания затрагивают все основные понятия, утверждения и методы дисциплины. По этим двум образцам преподаватели готовят типовые аттестационные задания для каждого студента. При упомянутых промежуточных аттестациях используется часть заданий, затрагивающая изученные к тому времени темы дисциплины.

Основной материал дисциплины (тематическое наполнение содержания АПИМ – аттестационные педагогические измерительные материалы) изложены в наборах возможных заданий (без вариантов ответов) с подробными решениями и теоретическими пояснениями. Эти наборы разбиты на три модуля: 1) случайные события, 2) случайные величины, 3) математическая статистика. В модулях приведены решения 105 упражнений. Аналогичные примеры могут быть использованы для формирования аттестационных заданий. В пособии при решении примеров используются 22 рисунка. Нумерация рисунков в работе сплошная, через все модули. Формулы же нумеруются отдельно в каждом модуле. Например, формула 15 из модуля 2 обозначается как (2.15), а формула 21 из модуля 3 нумеруется как (3.21).

3

Изучение модулей не предполагает предварительных знаний по дисциплине. При решении примеров приведены основные теоретические положения. В случае затруднений надо обращаться к соответствующим темам рекомендуемой литературы.

Тематическое наполнение модулей следующее. В первом модуле содержатся определение вероятности, классическая схема, теоремы умножения и сложения вероятностей, формулы полной вероятности и Байеса, повторные независимые испытания, приближённые формулы в схеме Бернулли. Во втором модуле приведены примеры на законы распределения вероятностей дискретных и непрерывных случайных величин, на вычисление числовых характеристик случайных величин и их свойства. Также рассмотрены задачи, при решении которых используются важнейшие теоретические законы, законы больших чисел. В третьем модуле даны примеры на статистические распределения выборки, числовые характеристики выборки, точечные и интервальные статистические оценки, оценки математического ожидания и дисперсии, оценки параметров теоретических законов распределения. Кроме того, элементы корреляци- онно-регрессионного анализа, проверка статистических гипотез отражены в соответствующих примерах этого модуля.

Авторы надеются, что структура пособия позволит применять многоуровневую подготовку. При подготовке к аттестации любой формы студент должен самостоятельно выполнить примеры соответствующей тематики первого тестового задания. При неуспехе необходимо перейти к примерам соответствующей тематики тестового материала второго уровня – заданиям с вариантами ответов и решениями. В случае необходимости и для более глубокого изучения предмета надо переходить к изучению материала третьего уровня – обучающих примеров перечисленных модулей. Обращение к соответствующим модулям возможно и при проблемах с решениями примеров по отдельным разделам дисциплины.

Примеры, рассмотренные в модулях пособия, дают возможность преподавателям, ведущим занятия по данной дисциплине, подобрать задания для самостоятельной работы студентов и для контрольных мероприятий. Такая возможность возникает из того, что примеры в модулях имеют различные уровни трудоёмкости.

Пособие может быть использовано для подготовки к интернет-экзамену, который проводится при государственной аттестации образовательных направлений и профилей обычно на старших курсах обучения.

В заключение отметим, что пособие вместе с аналогичными пособиями [15], [16] позволяет преподавателям проводить аттестацию студентов в различных формах по основным математическим дисциплинам (линейная алгебра, математический анализ, теория вероятностей и математическая статистика), вести по ним многоуровневую подготовку, своевременно выявлять слабо усвоенные студентами темы и производить соответствующую корректировку учебного процесса.

4

Тестовые задания для самостоятельной работы

Задание 1. Брошены две игральные кости (игральная кость – шестигранный кубик). Вероятность того, что на обеих костях будет одинаковое число очков, равна …

Варианты ответов: 1) 12 ; 2) 361 ; 3) 16 ; 4) 13 .

Задание 2. В первой урне имеются 5 белых и 5 красных шаров, а во второй – 4 белых и 6 красных. Выбирающий наугад берёт из каждой урны по одному шару. Вероятность того, что оба шара будут красного цвета, равна …

Варианты ответов: 1) 12 ; 2) 53 ; 3) 10011 ; 4) 103 .

Задание 3. В корзине находятся 10 яблок и 5 груш. Из неё наугад достают четыре фрукта. Вероятность, что в выборке будет 2 яблока и 2 груши, равна …

Варианты ответов: 1) 13 ; 2) 3091 ; 3) 12 ; 4) 109 .

Задание 4. В коробке лежат 4 чёрных и 6 белых однотипных шаров. Из неё достают 3 шара подряд, не возвращая их обратно. Вероятность, что все три шара белые, равна …

Варианты ответов: 1) 16 ; 2) 103 ; 3) 12 ; 4) 23 .

Задание 5. На пяти одинаковых карточках написана одна из букв А, Г, И, К, Н. Ученик случайно берёт по одной карточке и расставляет их в одну линию. Вероятность образования слова «книга» равна …

Варианты ответов: 1) 15 ; 2) 1201 ; 3) 1; 4) 241 .

Задание 6. Первый стрелок поражает цель в 80 % случаев, второй – в 60 %. Стрелки сделали по одному выстрелу. Вероятность того, что попал только один какойнибудь стрелок, равна …

Варианты ответов: 1) 0,48; 2) 0,92; 3) 0,2; 4) 0,44.

Задание 7. Студент добирается на занятия в половине случаев на автобусе, а в половине случаев на трамвае. Вероятность опоздания на занятия при поездке на автобусе равна 0,06, а при поездке на трамвае – 0,03. Вероятность опоздания им на занятия в отдельный случайный день поездки равна …

Варианты ответов: 1) 0,045; 2) 12 ; 3) 0,0018; 4) 0,09.

Задание 8. Вероятность выпадения орла все 5 раз при пяти бросаниях монеты равна …

Варианты ответов: 1) 12 ; 2) 15 ; 3) 321 ; 4) 1.

5

Задание 9. Приживаемость саженцев данной культуры при посадке составляет 80 %. Наиболее вероятное число прижившихся при посадке 400 штук таких саженцев будет …

Варианты ответов: 1) 320; 2) 80; 3) 32; 4) 160.

Задание 10. За некоторое время до отправления электропоезда к автомату за покупкой билета в минуту подходило в среднем 3 пассажира. Вероятность того, что в

течение двух минут подходят не менее двух пассажиров, равна …

 

 

 

Варианты ответов: 1) e 3 ; 2) 1 7e 6 ; 3) 1

e 6 ; 4) 1 6e 6 .

 

 

 

 

 

 

Задание 11. Закон распределения дискретной случайной величины X имеет вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

-2

 

 

 

-1

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

P

 

 

 

0,15

 

 

0,20

 

 

 

p3

 

 

 

0,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда вероятность p3

появления значения x3

1 равна …

 

 

 

 

 

 

Варианты ответов: 1) 0,25; 2) 0,20; 3) 0,50; 4) 0,4.

 

 

 

 

 

 

Задание 12. Функция распределения

F x

 

дискретной случайной величины X

имеет вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

при

x

10;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,15

при

10

 

x

15;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F x

0,45

при

15

 

x

20;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,55

при

20

 

x

30;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

при

30

 

x

35;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

при

x

35.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда распределением этой случайной величины является ряд …

 

 

 

Варианты ответов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

0

 

 

10

 

 

15

 

20

 

30

 

35

 

 

 

P

 

 

0

 

 

0,15

 

 

0,45

 

0,55

 

0,8

 

1

 

2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

10

 

 

 

15

 

 

 

20

 

 

30

 

 

35

 

 

 

P

 

0,15

 

 

0,45

 

 

 

0,55

 

 

0,25

 

 

1

 

3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

10

 

 

 

15

 

 

 

20

 

 

30

 

 

35

 

 

 

P

 

0,15

 

 

0,30

 

 

 

0,10

 

 

0,25

 

 

0,20

 

4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

10

 

 

 

15

 

 

 

20

 

 

30

 

 

35

 

 

 

P

 

0,20

 

 

0,25

 

 

 

0,10

 

 

0,30

 

 

0,15

 

 

Задание 13. Функция распределения

F x непрерывной случайной величины

имеет вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

при

x

1,

F x

1

x 2

x

при 1

x

2,

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

при

x

2.

Тогда плотностью распределения (дифференциальной функцией) является функция f x

Варианты ответов:

 

 

 

 

0

 

 

 

при

 

x

1,

1)

f

x

x3

x 2

 

при

 

1

x 2, ;

 

 

 

 

0

 

 

 

при

 

x

2.

 

 

 

 

0

 

 

 

при

 

x

1,

2)

f

x

x

1

 

при

1

x

2, ;

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

при

 

x

2.

 

 

 

0

 

 

при

x

 

1,

 

3)

f

x

x

 

 

при

1

x

2, ;

 

 

 

1

 

 

при

x

 

2.

 

 

0

при

x

1,

4) f x

2x 1

при 1

x

2, .

 

0

при

x

2.

Задание 14. Случайная величина задана плотностью распределения;

 

0

при

x

2,

f x

1

при 2

x

10,

 

8

 

 

 

 

 

0

при

x

10.

Тогда её функция распределения F x имеет вид …

Варианты ответов:

 

 

0

 

при

 

x

2,

1) F x

1

x

1

при

2

x

10, ;

 

 

 

 

8

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

при

 

x

10.

 

 

0

при

x

 

2,

 

2)

F x

 

1

x

при

2

x

10, ;

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

при

x

10.

 

 

 

0

при

x

2,

 

3)

F x

 

 

1

x

при

2

x

10, ;

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

при

x

 

10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

0 при x 2,

4) F x 8x при 2 x 8, .

1 при x 8.

Задание 15. Непрерывная случайная величина задана функцией распределения:

 

 

 

0

при

x

2,

F x

 

1

x 2 2x

при

2

x 5,

15

 

 

 

 

 

 

 

 

1

при

x

5.

Тогда вероятность P 0 X

4

равна …

 

 

Варианты ответов: 1) 13 ; 2) 0; 3) 158 ; 4) 151 .

Задание 16. Плотность распределения имеет вид:

 

 

 

0

при

x

0,

f x

 

1

 

x2

при 0

x

6,

12

 

 

 

 

 

 

 

 

0

при

x

6.

Тогда вероятность P 2

X

4

равна …

 

 

 

Варианты ответов: 1)

 

1

; 2)

 

1

; 3)

2

 

; 4)

8

.

72

2

9

 

27

 

 

 

 

 

 

Задание 17. Ряд распределения дискретной случайной величины имеет вид:

 

 

Х

 

 

 

 

 

-2

 

 

1

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

0,6

 

 

0,4

 

Тогда математическое ожидание M X

и дисперсия D X равны …

Варианты ответов: 1) M X

1,2,

D X

1,44;

 

2) M X

0,8, D X

2,16; 3) M X

0,4,

D X 0,16; 4) M X 1,6, D X 2,8.

Задание 18. Плотность распределения имеет вид:

 

 

 

0

при

x

0,

 

 

 

 

 

f x

 

1

x

при

0

x

4,

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

при

x

10.

 

 

Тогда дисперсия случайной величины равна …

Варианты ответов: 1) 89 ; 2) 83 ; 3) 8 ; 4) -2.

8

Задание 19. График функции F x распределения вероятностей имеет вид:

y

 

y

 

F x

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

2

 

6

 

x

 

 

Рисунок 1 – График функции распределения F x

 

 

Тогда математическое ожидание M X и дисперсия D X

равны …

 

 

Варианты ответов:

1) M X

4, D X

2 ;

2) M X 4, D X

4

;

3

 

 

 

 

 

 

 

 

3) M X 2, D X 4 ; 4) M X 6, D X 4 .

Задание 20. Непрерывная случайная величина распределена по нормальному за-

кону с математическим ожиданием M X

50 и средним квадратическим отклонени-

ем

X

5 .

Тогда для вероятности события 40

X

60 , записанной с помощью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

x

 

t 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

функции Лапласа

x

 

 

e

2 dt , получим ответ …

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

ответов:

 

 

1)

60

40 ;

 

2)

 

12

8 ;

3)

2

2 ;

4)

40

10

 

60

10

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 21. Случайные величины X , Y , Z, V независимы, одинаково распределе-

ны, с математическим ожиданием, равным нулю, и дисперсией, равной

2 . Тогда ма-

тематическое ожидание и дисперсия определителя

 

X

Y

 

равны …

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

V

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

ответов:

1)

 

 

M

0, D

0 ;

2)

M

0, D

2

2 ;

3) M

 

0, D 2 4 ; 4) M 1, D

4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 22. Дискретный статистический ряд с вариантами

xi и их частотами ni

имеет вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

20

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ni

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

n3

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Причем объём выборки n

50 . Тогда относительная частота w3 значения x3

20 равна …

Варианты ответов: 1)

 

3

; 2)

2

; 3) 15

; 4)

13

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

5

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 23. Гистограмма частот интервальной выборки имеет вид:

ni h

20

15

10

5

0

2

4

6

8

10

xi

Рисунок 2 – Гистограмма интервальной выборки (по вертикальной оси применён другой масштаб)

Тогда частота n4 значений, попавших в четвёртый промежуток (от 8 до 10), равна …

Варианты ответов: 1) n4

10 ; 2) n4

8 ; 3) n4 20 ; 4) n4 2 .

Задание 24. Эмпирическая функция Fn

x

распределения выборки объёма n 20 с

вариационным рядом x1

2, x2

 

4, x3 8

имеет вид:

 

 

 

 

 

0

 

при

 

x

2,

 

 

 

 

 

 

1

 

при

2

x

4,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fn

x

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

4

x

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

при

 

x

8.

 

Тогда её статистическим рядом с частотами ni будет…

Варианты ответов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

2

 

 

4

 

 

 

 

8

 

 

 

ni

2

 

 

8

 

 

 

 

10

 

 

2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

2

 

 

4

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ni

5

 

 

10

 

 

 

5

 

 

3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

0

 

 

2

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ni

2

 

 

8

 

 

 

 

10

 

 

4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

0

 

 

2

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ni

5

 

 

10

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]