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

Теория вероятностей и математическая статистика. Практикум для студентов направлений подготовки 38.03.01 «Экономика» и 38.03.02 «Менеджмент»

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
1 Мб
Скачать
☆
51
Рис. 6.1. График плотности нормального распределения
Пример 6.1. Непрерывная случайная величина задана функцией
распределения 󰇛󰇜. Найти:
а) параметры и ;
б) вероятность того, что случайная величина примет значения из интервала
󰇛
󰇜Построить график функции распределения.
󰇛󰇜
 
    
 
Решение
Функция 󰇛
󰇜
должна быть непрерывна. Возможные точки разрыва:
 В точке :


󰇛󰇜󰇛󰇜
     
В точке :


󰇛󰇜󰇛󰇜
       
Решая уравнение     получим: 
 
откуда 
 
󰇛󰇜

52
Функция распределения примет вид:
󰇛󰇜
 
 
 
 
 
 
Вероятность того, что случайная величина примет значения из интервала
󰇛

󰇜
:
󰇛󰇜󰇛󰇜 󰇛󰇜
 
  
 

 
  
 
 
 
 
 
 
Построим график функции распределения (рис. 6.2).
Рис. 6.2. График функции распределения непрерывной случайной
величины
Пример 6.2. Плотность распределения непрерывной случайной величины
имеет вид:
󰇛󰇜
 
 
 
Найти: параметр 󰇛󰇜
󰇡
 

 
󰇢
Решение
По свойству плотности распределения непрерывной случайной величины
(условие нормировки):
󰇛󰇜
  
53
󰇛󰇜


Так как в нашем случае плотность распределения случайной величины – кусочно-заданная функция, используя свойства определенного интеграла, получим:
󰇛󰇜

 󰇛󰇜

 󰇛󰇜
  󰇛󰇜
   

 
    


  
  
 


Плотность распределения примет вид:
󰇛󰇜
 
 
 
Математическое ожидание непрерывной случайной величины:
  󰇛󰇜

В нашем случае:
   󰇛󰇜

  󰇛󰇜
   󰇛󰇜
   

  
    


  
  
 
Дисперсия непрерывной случайной величины:
  󰇛󰇜

󰇛
󰇜
В нашем случае:
  󰇛󰇜

  󰇛󰇜
   󰇛󰇜
 
54
   

  
    
 

 

 
  
  
 
 
 

Среднее квадратическое отклонение случайной величины:
󰇛󰇜 󰇛󰇜

 
 
Вероятность попадания непрерывной случайной величины
в интервал
󰇛
 󰇜
󰇛󰇜󰇛󰇜
Тогда
 

 
 󰇛󰇜
 

 
 

Пример 6.3. Функция распределения случайной величины  имеет вид:
󰇛󰇜



Найти: плотность распределения, 󰇛󰇜󰇛󰇜
Решение
Плотность распределения непрерывной случайной величины равна
производной от функции распределения:
󰇛󰇜
󰆒
󰇛󰇜
Так как в нашем случае функция распределения случайной величины – кусочно-заданная функция, получим:
󰇛󰇜
󰆒
󰇛󰇜
󰇛󰇜
󰆒
 
󰇧
󰇨
󰆒
 
󰇛󰇜
󰆒
 
55
󰇛󰇜

 


Математическое ожидание непрерывной случайной величины:
   󰇛󰇜

   󰇛󰇜

  󰇛󰇜
   󰇛󰇜
   

   
 

    


 

 
Дисперсия непрерывной случайной величины:
  󰇛󰇜

󰇛
󰇜
  󰇛󰇜

  󰇛󰇜
   󰇛󰇜
 
   

  
 

    






 
Среднее квадратическое отклонение случайной величины:
󰇛󰇜 󰇛󰇜
 
Вероятность попадания непрерывной случайной величины в
интервал
󰇛
 
󰇜
можно найти с помощью функции распределения:
󰇛󰇜󰇛󰇜 󰇛󰇜
Тогда в нашем случае:
󰇛 󰇜󰇛󰇜 󰇛󰇜


56
Пример 6.4. Непрерывная случайная величина задана плотностью распределения:
󰇛󰇜




 
а) найти коэффициент ;
б) построить график плотности распределения;
в) найти функцию распределения;
г) построить график функции распределения;
д) найти вероятность того, что случайная величина примет значение
больше
 
;
е) найти математическое ожидание и дисперсию случайной величины 
Решение
а) Найдем коэффициент из условия нормировки плотности
распределения:
󰇛󰇜



󰇛󰇜


 󰇛󰇜

  󰇛󰇜
  󰇛󰇜

 

  
  

 

 

󰇡
 
󰇢
 
 
 
 
 

 
б) Построим график плотности распределения (рис. 6.3).
57
Рис. 6.3. График плотности распределения
в) Найдем функцию распределения.
󰇛󰇜
 

 

 


 
Функция распределения и плотность распределения связаны равенством:
󰇛󰇜 󰇛󰇜

При  
󰇛󰇜 󰇛󰇜

 


При

󰇛󰇜 󰇛󰇜

 

 
 

 
 

 
 
 
󰇡
󰇢
 
 
 
При 
 
󰇛󰇜 󰇛󰇜

 

 
 

  

 
 

 
 

 
 
󰇡
 
󰇢
 
 

󰇛󰇜
 

 
 
58
Значит, функция распределения имеет вид:
󰇛󰇜
 
 
 
 
 

 
 
г) Построим график функции распределения (рис. 6.4).
Рис. 6.4. График функции распределения
д) Найдем вероятность того, что случайная величина примет значение
больше
 
󰇡
 
󰇢

󰇡
 
󰇢󰇛󰇜 
󰇡
 
󰇢
 
 


 
 
 
 
 
е) Найдем математическое ожидание и дисперсию случайной величины 
Математическое ожидание:
  

  
 
 
  

 
 
 
Интегрируем по частям:



Пусть  
 
, тогда 󰆒 
 

󰇛󰇜
 

 
59
 
 
 
 
 
 
 
 
 



 
 



󰇡
 
󰇢
 
󰇡
 
󰇢

Дисперсия:
   󰇛󰇜

󰇛
󰇜
 

  
 

  

  
 

Интегрируем по частям, пусть  
 
, тогда
󰆒  
 


 
 
 
 
  
 
   
Интегрируем по частям еще раз. Пусть  , тогда
 󰆒   
 


 
  
 

 
 
 

󰇧
 
 
 
 
󰇨
󰇧




 
 

 
󰇨
󰇧

󰇡
 
󰇢

󰇡
 
󰇢
 
󰇡
󰇢󰇨

 
 

Пример 6.5. Работнику необходим некоторый срок для получения
следующего разряда, это величина имеет нормальное распределение со средним
значением 2 года и стандартным отклонением 1 год.
а) Записать плотность распределения случайной величины ;
60
б) найти вероятность того, что работник получит следующий разряд за
время от 1 до 3 лет;
в) найти вероятность того, что срок получения нового разряда отклонится от среднего не более, чем на 1,5 года;
г) найти интервал, в котором с вероятностью 0,95 будет находиться значение срока получения нового разряда.
Решение
а)  Плотность распределения случайной величины :
󰇛󰇜

󰇛

󰇜

б) Найдем вероятность того, что работник получит следующий разряд за
время от 1 до 3 лет:
󰇛 󰇜
  
 
  
󰇛󰇜 󰇛󰇜 
в) Найдем вероятность того, что время получения разряда отклонится от
среднего не более, чем на 1,5 года:
󰇛  󰇜

󰇛󰇜  
г) Найдем интервал, в котором с вероятностью 0,95 будет находиться
значение срока получения нового разряда.
󰇛  󰇜
 
По условию, эта вероятность равна 0,95:

 

󰇛󰇜 
Найдем интервал, в котором с вероятностью 0,95 будет находиться значение срока получения нового разряда:
  
  
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]