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

книги из ГПНТБ / Ефимов, М. И. Элементы теории вероятностей в задачах (с решениями) рекомендовано Мин.образования

.pdf
Скачиваний:
21
Добавлен:
21.10.2023
Размер:
8.83 Mб
Скачать

где

а

~ расстояние между ли-

ниями.Случайная величина л рас­

пределена равномерно,т.к, все ее

значения равяовозможны.Капейка

А

 

 

пересечет линию,когда расстояние

от точки 0 до прямой меньше ра­

рцс. 55

j -

,т .е . когда

диуса

 

О

Л

 

4 X < ~

р

(о 4 х <

|

)

 

 

 

 

d_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

По условию

задачи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р ( о

4

X< о>а ) =

м .

= 0,53 .

 

 

 

 

 

19.331.

За

начало

отсчета примем середину

О

отрезка

MN .

Тогда абсцисса

,

X

точки

А

окажется случайной перемен­

ной величиной,равномерно распределенной в промежутке ( -

а

, а )

Точка

 

А

окажется ближе к точке

0

 

,чем к точке

М

или

N

,если

она попадет на отрезок М, N,

.концы которого явля­

ются серединами отрезков

МО

и

N 0

 

соответственно.Длина

М,

=

tt

.Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

I

о \

=

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г ~ Г Т /

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а - ( - а )

~

2

 

 

 

19.332. Коэф^циент

а

найдем из условия

2 3 0

 

 

 

dx =

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2 a

if

Ex dx

 

 

 

 

 

 

N

 

l + e 2*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

X a

Tia .

 

Ji

 

 

 

 

J

-

2

~ T ~

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.333.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p ( о 4 x

< l j

F (1)

-

F ( o ; =

i

- i

 

 

 

19.334.

Коэффициент

A

'

находим из

условия

-

 

 

 

 

J

i (x)

dx

 

= i

:

 

 

 

 

 

 

 

-~сч>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для данного распределения

 

 

 

 

 

 

 

 

г00 * Л - ХХ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А |

х

t

dx =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Jo

 

 

J

К

, r

“ d x

 

 

 

 

 

 

 

 

y о

 

-2 А f

w

v*

 

n к

-KXI

r M

--ЮГ

4

xdC‘

 

 

 

 

 

 

 

dx) =

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 А

r

- -

 

 

 

= i

;

 

 

 

 

 

 

\ . 1 dx " - - ±

A = f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 51

19.335.

I) Для непрерывности функции

Г ("*) нужно выполне­

ние следующих условий

 

А +

Ь qicsin

(-1)

=

о

А - В f-

- О

 

Ь вгсл1п

 

=.

 

иди

= i

А +

1

1

А + Ь |

 

 

к * Т

>

в = т

 

2)

 

 

 

 

 

 

Й ( - - 2 ^ Х < ^ ) = F ( f ) _ F ( ~ f j ~

“ I

f ¥ a x c s i n т

"

i ' "

"t QXCSin ( ~ i )

 

3)

о

 

_L_____

/ - o < * c o ) ( закон арксинуса)

f ( X ) «

r '( x ) =

0

(* < - a i л > а )

 

 

4)Модой распределения называется значение аргумента,при кото­

ром плотность вероятности достигает максимума.Закон арксинуса

моды не им еет,т.к .

функция

f 0

0

не имеет г,.дссимума,Медианой

расцредедения называется величина

 

С. определяемая'равенством

F ( с ) = \

.?ршая

уравнение

±

+

4

< ncsin -

= ~

находим

*

.

 

ь

 

и

a

z

 

С = 0.

—232

19,

б)

в) Если

Я

,то

Г (х) = О

в

X

 

Если

,ТО

' f ( X )* f

- —

-g- cos X ctx

! 0

dx+ f

 

 

 

'-.«я

Й

*

 

X

 

 

 

г

=

Sin X | _ |

- j

Sin х + | ® j

( 1 + Sin х ) .

Если X>

|

cos

x dx « 4

• то F(x) * j j *

 

r)

p

( o 4 * < f )

 

 

 

i f

dx

« 2 A ' 0 « 5 ^ -g-

А п - l

19.337. M

 

 

 

 

А = Т Г

 

Если x < —a.

, то

F (к) = О .

Если

< х

< а

2 3 3

г

 

 

- /„л

1

(

dx

,то гк*' ~

 

 

j

a x c s l n - £

= 1 c n c s i n £ - i q x c s i j r i ( - i ) =

*

t

^

a * e s in £

 

 

 

и

^

*

 

**

 

•'

 

 

 

Если

*

> a

,

m o

F (* ) *

iff /

 

 

Y ^ C ^ T ~ 4 ■

0

при

x < - a

f (x)={|+ ^ aacstn f

п р и - а ч< Х < а

1

при

x ^ a

£j

§ 20. Математическое ожидание непрерывной случайной величины

Дисперсия и среднее квадратическое отклонение.

»

20.338. Плотность распределения случайной величины имеет вид

 

 

ах

при о

<r X

< 1

 

 

f

(«У

о

при

X

< 0

Х > 1

 

 

 

 

Ни основании

свойства плотности распределения можно найти

л

<

 

i

<

 

 

,

0

J ^ ( x ) d x *

; J a x d x = ^ - 1

о = 2 ,

M(к) * jV t*

dx

« | x4l’

- |

 

 

О

 

 

 

 

 

 

234

 

 

 

 

 

 

Дисперсию найдем по формуле

 

Д ( х )"

м ( х * ) - ( м х

 

 

м ( х г) = [ х 1- 2 х dx = |

 

 

 

 

 

 

 

 

Jo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a w

- w

 

 

 

 

 

 

 

 

б , - У

д м

 

 

 

 

 

 

 

 

20.339.

Так как

 

F ( x ) -

непрерывна,то

F(x„)

= 0 -

4г * О .

Отсюда

а

6

..Кроме

того,должно

быть

F (+оо) =

= *гт

1.йг-

 

 

Q

.

 

 

в

=

 

«

.Плотность

случайней

условия находим

= I.Тогда

X,

величины имеет ВИД

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f ( * > -

Г'(>0

-

0

 

 

при

 

х

<• Х„

 

 

л

 

 

при

 

х » х в

 

 

 

 

 

 

б х«

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ХТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б х£

dx =

б Х * t i m

 

f . х * d x =

 

и « ■ Лр ~ 1 Г

 

 

 

 

 

* К-»Ов

хв

 

 

= 6 х „ &m Г

 

Ь)\

‘ = « я > ! т

 

 

 

 

 

 

""1

л

5

к , »

и ;

K J)

5

 

 

 

 

Дисперсию найдём.по аормуле А М = м о * ) - ( м х ) г .

,

СО 6 x t

dx

=>

А

Pirn

(

х"; ~ l b ) = f л *

 

Xq

X5

 

 

и.—+со \

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г 3

 

56 N

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ~ )

-

50

А#

 

2 5 $

20.340. Плотность случайной величины Т

 

определяется по

формуле

 

 

 

С

при

t

< о

Л £

- 4 .t

t

> о

цри

Среднее время поиска

At

м(т) -

' о

50

1

20.341. лоэффицивиГ ■

 

 

найдем из условия

I I (X) ctx

Так как функция

Д •£ •|х|

-

Четная,то

 

I Д £

dx « 2 А I -£ dx *• - 2 А £

~ 2 А

 

 

К

 

 

1*

 

Следовательно,

А

,

 

f (х) «. ^ £ ”***

М (*)“ /

* f £

dx

=*

О

, т . к. функция

X £

нечетная.

 

 

 

 

 

 

Д ( Ю *

 

 

J ^ x * 6 * dx - j ^ x W ' d x .

-•нтеграл найдем по формуле интегрирования по частям.Для этого

вносим функцию

■€’"’*

под знак дифференциала.

Д ( К ) - - f ’V d r * >=: - г г * Г + Г " г X r Adx =

 

 

 

 

 

 

-

вЭб

 

 

 

r ° °

- *

 

 

j

 

f

CO

=-2 1 кd6

=-2 *e"*

+2 J €~*dx =

 

 

*'$

00

 

 

*0

j

if

- -

 

x

= l .

 

 

 

 

 

2 £

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20.342. Так как

Г ( x )

_

непрерывна,то F ( - 1) = о и

F ( - 0

= а

- 6 Q^ « L n

1 -

а

- |

£

.ид условий

a - S - | = o f

P ( i ) = a + ^

=

l

находим параме­

тры

а

и

б

:

а = 1

,

8 = ~ .

Тоща

плотность распределения имеет вид:

о

f < » -

•1.

1

ТГ'УТГдТ

о

V

x d x

о

нечетная

при

х 4 -

i

при

- 1 < х

4

1

при

К

> 1

,т .к .

подынтегральная функция

A W - M ( x ‘).i|': ed*

_

i_

f ' ■ * 2 d *

 

- I

V «-x*‘

~

n

J 0 V T ^xT

 

Сделаем замену переменной

x = S in

t

, dx = c o s t d t

Тогда

 

 

 

 

 

A W = | [ ’- ^ i L ^ t d t

 

A p S i n M d t

»

J o V l ^ S l n M

 

I

 

 

 

о(n - т

 

 

 

-

2 5 7

 

 

 

 

• О

20.343.

М(Х) * [

f

x ( l - x z)dx = о

тле. подынтегральная функция нечетная.

Д(Х)

= м ( х г)

= J

j V

( i - x 2Jdx

 

= f j;Cx'-x‘ ;dX

 

 

 

- J_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

»

 

 

 

 

 

 

*о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

6

^ v

S

w ’

- j| ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

3 0 . 3 4 4 .

М ( х ) . 4 | .x -c o s V d x - О

 

,т. к, функция

х-

c o s * x - нечетная/'

 

 

 

 

 

 

 

 

Д ( к )

-

М

f

J

%2 соs*xdx =

 

«

 

 

 

а

 

 

 

£

 

 

 

У

 

~ Д J o х

cos*xdx

~

¥ J.

х2( i

+ c o s 2 х )

dx, =:

я

= ^ " 1 I ! + Л f e‘ ^ c o s 2 x d x = Д + 2 Г*х * co s 2 x d x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-» г»

 

Й

 

 

 

 

 

*

 

по частям,»

 

 

 

 

 

 

 

 

д

о

J

cos 2х dx

- {

j

2 x*d

Sin 2x - | *

и

Sin 2x |

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

°

» ’

- I

I

2*

§iR ? * d x

s

f

x d cos 2.x

=

 

 

 

*

 

 

 

 

* a

 

 

 

... i

 

* j

* cos 2x

j 2 cos 2x dx -

_ JL

 

*

£ 5 8

Д( х) =

n 1 2_ П. _ П2

_1_

 

П ' 4 ~ и

2

20.342. Интегральная функция

внутри которого находится объект

F(xjb

есть

вероятность того,

что

случайная

величина

X

(отклонение

от

вертикального

диаметра) не цревзойдет ве­

личины

х

 

, т . е . не выйдет

из области

А Ь С Д

.Эту

вероятность можно найти,взяв

отношение площади области

А ц е л .

к

площади круга,

S kp * ПИ1

SABCA = A f

 

J О

dx

X

. '

F ( * ) = i i ? J

dx

Находим производную от интеграла с переменным верхним пределом

А г

/Я г-Х2

при

|« U К.

nR.1

 

 

 

г (*)» f (Л)

 

при

Л > R

 

 

Среднее отклонение от вертикального диаметра

М ( х ) = | X•

dx

= 0

, т , к . функция

____ -в.

х vV ~ х1 - нечетная.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ