Добавил:
Я и кто? Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Презентации / PZ_6_DiskrSV.pptx
Скачиваний:
10
Добавлен:
11.12.2022
Размер:
279 Кб
Скачать

Дискретные случайные величины

Практическое занятие по Теории вероятностей и математической статистике

Необходимо уметь:

Строить закон распределения с.в. X по условиям задачи

 

P( X xi ) pi (представлять его в виде ряда и

 

многоугольника распределения).

Строить функцию распределения вероятностей с.в. FX (x), зная закон распределения и наоборот.

Вычислять числовые характеристики с.в. MX , DX , X и др., зная закон распределения.

Вычислять вероятность попадания с.в. в интервал P(a X b),

зная закон распределения.

Для построения закона распределения необходимо правильно определить какие значения может принимать с.в. и вычислить вероятности всех этих значений.

Задачи

6.8.1,6.8.8. В урне 4 белых и 3 черных шара. Из нее последовательно извлекаются шары до первого появления белого шара. Построить ряд и многоугольник распределения с.в. X - числа извлеченных шаров. Найти функцию распределения и числовые характеристики.

Решение. Определим, какие значения может принимать с.в. X . Минимальное значение X 1, т.к. по крайней мере 1 шар необходимо извлечь. Максимальное значение X 4, т.к. четвертый шар точно будет белым. Вычислим вероятности:

p P( X 1) 4

, p P( X 2) 3 4 2 ,

p P( X 3) 3 2 4

4

,

 

1

7

2

 

 

7 6

7

 

3

 

 

 

 

7 6 5

35

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

P( X 4) 3 2 1 4

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p4

.

Для проверки: pi 1

 

 

 

 

 

35

 

 

 

 

 

 

7

6 5 4

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

Запишем ряд распределения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

 

1

 

 

2

 

 

3

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

pi

 

4

 

 

2

 

 

 

4

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

7

 

 

35

 

 

 

35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для получения многоугольника распределения, представим данные таблицы графически.

• Функция распределения

F (x) P( X x), x R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ( ,1]

FX (x) P( X 1) 0

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

x (1, 2]

F (x) P( X 2)

P( X 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

2 6

 

 

 

x (2,3]

F (x) P( X 3)

P( X 1)

 

 

 

 

 

 

 

P( X 2) 4

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

7

7

 

 

 

x (3, 4]

F (x) P( X 4) P( X 1) P( X 2) P( X 3) 4

2

4

34

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

7

35

35

 

 

 

F (x) P( X ) 4 2

4

 

1

 

 

x (4, )

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

7

7

35

35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

,

1 x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

2

 

6

,

2 x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FX (x)

7

7

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

2

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

7

 

 

35 ,

3 x 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Числовые характеристики:

MX xi

pi 1 4 2 2

3 4

4 1

56

1.6

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

7

7

 

35

 

35

 

35

 

 

 

 

n

 

1 4

4 2

 

 

4

16 1

 

 

 

DX xi2 pi MX 2

9

 

1.62

0.64

 

i 1

 

 

7

 

 

7

35

 

35

 

 

 

X DX 0.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Момент

порядка:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

Центральный момент k-го порядка:

k MX

k

xi pi

 

 

k

 

 

 

i 1

Мода распределения: n

k M X

MX k xi MX k pi

i 1

X 1

Вероятность попадания в интервал:

P(a

 

 

 

 

X

b),

P( 10 X 3) P( X 1) P( X 2)

4

 

2

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

7

 

 

P( X 2) P( X 3) P( X 4)

4

 

 

2

 

 

 

6

 

 

 

 

 

35

 

 

35

35

 

 

 

Смотрим, какие значения

попадают в интервал и складываем

соответствующие вероятности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.8.4,6.8.25. Три

стрелка,

ведущие

огонь

по цели, сделали по

одному выстрелу. Вероятности их попадания в цель соответственно

 

равны 0.5, 0.6, 0.8. Построить ряд и функцию распределения с.в. X

 

числа попаданий в цель. Найти числовые характеристики.

Решение. Минимальное значение

 

, т.к. в цель может не

попасть никто. Максимальное значение

 

если в цель попадут все

 

трое. Вычислим вероятности:

X 0

 

 

 

 

X 3,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- никто не попал

- попал только один

 

p1 0.5 0.4 0.2 0.04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

0.5 0.4 0.2 0.5 0.6 0.2 0.5 0.4 0.8 0.26 - попали только двое

 

2

 

 

 

- все попали

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p3

0.5 0.6 0.2 0.5 0.6 0.8 0.5 0.4 0.8 0.46

 

 

 

 

Запишем ряд распределения:

 

 

 

 

 

p4 0.5 0.6 0.8 0.24

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pi 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

 

0

 

1

 

2

 

3

 

 

 

 

pi

0.04

 

0.26

 

0.46

 

0.24

 

Функция распределения

F

(x) P( X x), x R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

0,

x 0

 

 

 

 

 

 

0 x 1

 

 

 

 

0.04,

 

 

 

 

 

 

 

1 x 2

 

FX (x) 0.04 0.26 0.3,

 

0.04 0.26 0.46 0.76,

2 x 3

 

 

x 3

 

 

 

1,

 

 

 

Числовые

характеристики:

 

 

 

 

 

 

 

 

n

MX xi pi 0 0.04 1 0.26 2 0.46 3 0.24 1.9

i 1

n

DX xi2 pi MX 2 0 0.04 1 0.26 4 0.46 9 0.24 1.92 0.65

Вероятностьi 1 попадания в интервал:

X DX 0.81

P(1 X 3) P(X 1) P( X 2) 0.26 0.46 0.72

6.8.10 б). Задана функция распределения с.в.

X.

Найти ряд

 

распределения.

 

0,

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x 3

 

 

 

 

 

 

 

0.2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FX (x) 0.35, 3 x 6

 

 

 

 

 

 

 

 

6 x 8

 

 

 

Решение. Значениями с.в.

0.8,

 

 

 

будут концы интервалов значений

 

 

 

 

 

1,

 

x 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т.е.

 

 

 

 

 

FX (x).

 

 

X

 

 

 

 

 

X 1,3,6,8

 

 

 

 

 

 

 

 

p1 0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

p2 0.35 0.2 0.15

 

 

 

 

 

 

 

 

p3 0.8 0.35 0.45

 

 

 

4

 

 

 

 

p4 1 0.8 0.2

 

 

 

pi 1

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

 

1

3

 

6

 

8

 

 

 

pi

 

0.2

0.15

 

0.45

 

0.2

 

6.8.5. Вероятность того, что автомат при опускании одной монеты срабатывает правильно, равна 0.98. Построить ряд распределения с.в.

X

числа опусканий монет в автомат до первого правильного

 

срабатывания автомата. Найти вероятность того, что будет опущено 5 монет. Решить те же задачу при условии, что в наличии всего 3 монеты.

Решение. Заметим, что в первом варианте задачи количество монет не ограничено, т.е. с.в. X может принимать сколь угодно большое целое значение. Минимальное же ее значение равно 1.

p1 0.98

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p2 0.02 0.98 0.0196

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p3 0.022 0.98 0.000392

 

 

 

 

 

 

 

pi 1

p4 0.02

3

0.98 0.00000784

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p5 0.024 0.98 0.0000001568

 

- вероятность, что будет опущено 5

монет

 

xi

 

1

 

2

 

3

 

4

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pi

 

 

0.98

 

0.0196

 

0.000392

 

0.00000784

 

0.0000001568

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• С.в.

X имеет геометрическое распределение с законом

 

 

 

 

P( X m) qm 1 p

Если в наличии всего 3 монеты, то максимальное значение с.в. X 3

 

p1 0.98

 

 

p2 0.02 0.98 0.0196

- т.к. при опускании 3 монеты автомат

 

2

 

 

может сработать или нет, но опыт все равно закончится.

 

p3 0.02

 

(0.98 0.02)

0.0004

3

 

 

 

 

pi 1

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

 

1

2

3

pi

 

0.98

0.0196

0.0004

 

 

 

 

Соседние файлы в папке Презентации