книги из ГПНТБ / Ефимов, М. И. Элементы теории вероятностей в задачах (с решениями) рекомендовано Мин.образования
.pdfгде |
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» |
||||||
“ 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 -а |
< 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 |
-о |
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,» |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
-ц |
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.