- •Модуль 1. Аксиоматический метод в математике. Множества
- •Задания к практическим занятиям по модулю №1
- •Практическое занятие №1. Аксиоматический метод. Теория множеств. Способы задания множеств. Алгебра множеств. Отношения между множествами
- •1. Цель работы
- •2. Теоретический материал для практического занятия №1
- •2.1. Правила аксиоматического построения теории
- •2.2. Теория множеств. Понятие множества
- •2.3. Способы задания множеств
- •2.4. Подмножества и равенство множеств
- •3. Примеры выполнения задания к практической работе №1. «Алгебра множеств. Подмножества и равенство множеств»
- •4. Вопросы для самоконтроля к практическому занятию №1
- •4.2. Вопросы для самоконтроля к практическому занятию №1 по теме: «Теория множеств. Алгебра множеств. Подмножества и равенство множеств»
- •Практическое занятие №2. Алгебра множеств
- •1. Цель работы
- •2. Теоретический материал для практического занятия №2. Алгебра множеств. Операции над множествами
- •2.1. Операции над множествами
- •2.2. Геометрическая интерпретация алгебры множеств
- •3. Примеры выполнения задания к практической работе №2. «Основные операции над множествами»
- •4. Вопросы для самоконтроля к практическим занятиям по теме «Алгебра множеств. Основные операции над множествами»
- •Практическое занятие №3. Отношения на множестве. Бинарные отношения
- •1. Цель работы
- •2. Теоретический материал для практического занятия №3
- •3. Примеры выполнения задания к практической работе №3
- •4. Вопросы для самоконтроля к практическим занятиям по теме множества. Отношения на множестве. Бинарные отношения
- •Модуль 2. Комбинаторика. Теория вероятностей
- •Задания к практическим занятиям по модулю №2
- •Практическое занятие №4. Случайные события и операции над ними. Задачи комбинаторики
- •1. Цель работы
- •2. Теоретический материал для практического занятия №4
- •2.1. Формулы комбинаторики
- •2.2. Теория вероятностей
- •2.3. Понятие вероятности события. Классическое определение вероятности. Вычисления вероятностей элементарных событий
- •3. Примеры выполнения задания к практической работе №4
- •4. Вопросы для самоконтроля по теме комбинаторика
- •Практическое занятие №5. Теоремы сложения и умножения вероятностей. Условная вероятность
- •1. Цель работы
- •2. Теоретический материал для практического занятия №5
- •2.1. Сложение вероятностей несовместных событий
- •2.2. Умножение вероятностей независимых событий
- •2.3. Вероятность появления хотя бы одного события
- •2.4. Умножение вероятностей зависимых событий. Условная вероятность
- •2.5. Сложение вероятностей совместных событий
- •3. Примеры выполнения задания к практической работе №5
- •4. Вопросы для самоконтроля по теме «Теоремы сложения и умножения вероятностей. Условная вероятность»
- •Практическое занятие №6. Формулы полной вероятности, Байеса
- •1. Цель работы
- •2. Теоретический материал для практического занятия №6
- •2.1. Формула полной вероятности
- •2.2. Формула Байеса
- •3. Примеры выполнения задания к практической работе №6
- •Практическое занятие №7. Дискретные случайные величины. Числовые характеристики
- •1. Цель работы
- •2. Теоретический материал для практического занятия №7
- •2.1. Дискретная случайная величина. Случайные величины, законы их распределения
- •2.2. Закон распределения распределения дискретной случайной величины
- •2.3. Характеристики дискретной случайной величины
- •3. Примеры выполнения задания к практической работе №7
- •Практическое занятие №8. Непрерывные случайные величины. Законы распределения
- •1. Цель работы
- •2. Теоретический материал для практического занятия №8
- •2.1. Функция распределения и плотность вероятности непрерывной случайной величины
- •2.2. Основные характеристики (параметры распределения) непрерывной случайной величины
- •2.3. Некоторые частные распределения
- •3. Примеры выполнения задания к практической работе №8
- •4. Вопросы для самоконтроля по теме «Непрерывная случайная величина. Законы распределения»
- •Практическое занятие №9. Непрерывные случайные величины. Нормальный закон распределения
- •1. Цель работы
- •2. Теоретический материал для практического занятия №9
- •2.1. Нормальное распределение
- •3. Примеры выполнения задания к практической работе №9
- •Литература к модулю 1
- •Литература к модулю 2
- •Приложение №1. Задания для выполнения самостоятельной работы №1
- •Задание 1
- •Задание 2. Геометрическая интерпретация операций над множествами
- •Приложение №2
- •Задания для выполнения самостоятельной работы №2
- •Комбинаторика
- •Вычисления вероятностей элементарных событий
- •Теория вероятностей. Теоремы сложения и умножения вероятностей. Условная вероятность
- •Задания для выполнения самостоятельной работы №3
- •Приложение №3
- •Приложение №4
4.Вопросы для самоконтроля по теме комбинаторика
1.Количество перестановок букв в слове «WORD» равно: a) 20; b) 24; c) 16; d) 8.
2.Количество перестановок букв в слове «число» равно: a) 120; b) 24; c) 5; d) 20.
3.Сколько различных трёхбуквенных комбинаций можно составить из букв слова «студент», если все буквы в комбинации различны?
a) 210; b) 240; c) 148; d) 32.
4. Сколько различных комбинаций можно составить из букв слова «победа», если все буквы в комбинации различны?
a) 30; b) 720; c) 120; d) 360.
5.Сколько различных трёхбуквенных комбинаций можно составить из букв слова «победа», если все буквы в комбинации различны?
a)720; b) 360; c) 120; d) 30.
6.Количество перестановок букв в слове «TIME» равно:
a)44; b) 26; c) 2; d) 24.
7.Сколько различных чисел можно составить из пяти цифр: 9, 7, 8, 1, 6, если все цифры в числе разные?
a)120; b) 60; c) 24; d) 0.
8.Сколько различных двузначных чисел можно составить из пяти цифр: 5, 7, 8, 4, 1, если все цифры в числе разные?
a)24; b) 20; c) 120; d) 60.
9.Сколько различных трёхзначных чисел можно составить из шести цифр: 1, 2, 3, 4, 5, 6, если все цифры в числе различны?
a)360; b) 120; c) 60; d) 240.
10.Сколько различных трёхбуквенных комбинаций можно составить из букв слова
«ГРОМ», если все буквы в комбинации различны? a) 6; b) 24; c) 4; d) 12.
11. Сколько различных двухбуквенных комбинаций можно составить из букв слова «ЗАЧЁТ», если все буквы в комбинации различны?
a) 4; b) 120; c) 60; d) 20.
12. Сколько различных трёхзначных чисел можно составить из пяти цифр: 7, 5, 3, 4,1, если все цифры в числе разные?
a) 4; b) 120; c) 60; d) 20.
Практическое занятие №5. Теоремы сложения и умножения вероятностей. Условная вероятность
1. Цель работы
Цель работы – усвоить основные теоремы вероятностей случайных событий. Научиться применять формулы вычисления вероятностей случайных событий. Выработать навыки вычисления вероятностей событий.
2. Теоретический материал для практического занятия №5
2.1. Сложение вероятностей несовместных событий
22
Суммой двух событий А + В называется событие, состоящее в появлении события А или В,
или обоих этих событий. |
|
Теорема 1. Вероятность появления одного из двух несовместных событий равна сумме |
|
вероятностей этих событий. |
|
Р(А+В)=Р(А)+Р(В); |
(7) |
Данную строку можно прочитать следующим образом : вероятность появления события А |
|
или В, или обоих этих событий равна сумме вероятностей этих событий. |
|
Запись в виде Р(А)+Р(В) можно представить в виде: Р(А) Р(В). Символ (объединение) взят из теории множеств.
Теорема 2. Сумма вероятностей всех событий, образующих полную группу, равна единице.
Р(А1 )+(А2 )+…+Р(Аk )=1; |
(8) |
||||
Пример 1. |
|
||||
Студент после занятий может пойти: домой с вероятностью р=0,5, в библиотеку с |
|
||||
вероятностью р=0,1, в спортзал с вероятностью р=0,1 и в кино с вероятностью р=0,3. Эти |
|
||||
четыре события несовместны и образуют полную группу. |
|
||||
Теорема 3. Сумма вероятностей противоположных событий равна единице. |
|
||||
Р(А) + Р( |
|
)=1. |
|
|
(9) |
А |
|||||
Если вероятность события Р(А) обозачить через p ,а события Р( |
|
) через q, то формулу |
|
||
А |
|
||||
можно записать в виде: |
|
||||
p + q = 1. |
|
||||
Пример 2. Студент может сдать экзамен с вероятностью р=0,9. Какова вероятность ,что |
|
||||
студент не сдаст экзамен. Эти два события противоположны и образуют полную группу. |
|
||||
Вероятность появления одного из двух несовместных событий из (7) равна |
|
||||
q=1- р=0,1. |
|
||||
2.2. Умножение вероятностей независимых событий |
|
||||
Произведением двух событий А и В называется событие, состоящее в совместном |
|
||||
появлении этих событий. |
|
||||
Теорема 4. Если случайные события А и В независимые, то вероятность совместного |
|
||||
появления событий А и В равно произведению вероятностей этих событий. |
|
||||
Р(А В)=Р(А) Р(В); |
(10) |
||||
Данную строку можно прочитать следующим образом: вероятность события А и В равна |
|
||||
вероятности события А: Р(А) и события В: Р(В). |
|
Запись в виде Р(А) Р(В) можно представить в виде Р(А) ∩ Р(В). Символ ∩ (пересечение) взят из теории множеств.
Пример 3. Три стрелка независимо друг от друга стреляют по цели. Вероятность попадания в цель для первого стрелка равна 0,75, для второго – 0,8, для третьего – 0,9. Определить вероятность того, что все три стрелка одновременно попадут в цель.
Решение. Пусть событие А – попал первый стрелок, событие В – попал второй стрелок. По теореме умножения для независимых событий
Р(А В С) = Р(А) Р(В) Р(С) = 0,75 0,8 0,9 = 0,54.
Пример 4. Студент сдает два экзамена в сессию. Вероятность сдать первый экзамен р1=0,8. Вероятность сдать второй экзамен р1 =0,7. Оба события независимы. Вероятность сдать два экзамена -р.
р= Р(А*В)=Р(А)*Р(В)=р1 р2 =0,7*0,8=0,56;
23
Вероятность совместного появления нескольких событий, независимых в совокупности, равна произведению вероятностей этих событий.
Р(А1 *А2 *…*Аk)= Р(А1 )*(А2 )*…*Р(Аk ); |
(11) |
2.3. Вероятность появления хотя бы одного события
Теорема 5. Вероятность появления хотя бы одного из событий (А1 ,А2 ,…,Аk), независимых в совокупности, равна разности между единицей и произведением вероятностей противоположных событий.
P(A)=1-q1*q2*..*qn; |
(12) |
Пример 5. Студент сдает два экзамена в сессию. Вероятность сдать первый экзамен р1=0,8. Вероятность сдать второй экзамен р1 =0,7. Оба события независимы. Вероятность не сдать первый экзамен q1 =1- р1 =1-0,8=0,2. Вероятность не сдать второй экзамен q2 =1- р2 =1-0,7=0,3. Найти вероятность события Р(А), где А – студент сдаст хотя бы один экзамен. По формуле (12):
Р(А)= 1-q1*q2 =1-0,2*0,3=1 0,06=0,94.
2.4. Умножение вероятностей зависимых событий. Условная вероятность
Условной вероятностью РA(В) или Р(В/А) называется вероятность события В, вычисленная в предположении, что событие А уже произошло.
Теорема 6. Вероятность совместного появления двух зависимых событий А и В равна произведению вероятности одного из них на условную вероятность второго вычисленную в
предположении, что первое событие уже произошло. |
|
Р(А*В)=Р(А)* РА(В); |
(13) |
Пример 6. Студент из 20 билетов подготовил к экзамену 12. Студент взял билет, к которому он не подготовился. Обозначим это событие p(A). Преподаватель в виде исключения разрешил взять второй билет. Какова вероятность того, что студенту достанется один из подготовленных билетов. Обозначим это событие pA(B). Обозначим событие (А*В) – вероятность взять первый билет, к которому он не подготовился и второй из подготовленных билетов.
p(A)=8/20=2/5=0,4; pA(B)=12/19=0,63; Р(А*В)=Р(А)* РА(В) =2/5*12/19=24/95=0,2.
Условная вероятность события Аk ,определенная в предположении, что осуществились события А1, А 2 , . . . , А k-1 ,обозначается
Р(А k / А1 А2 ... Аk-1).
Вероятность произведения нескольких событий равна произведению вероятностей этих событий, причем вероятность каждого следующего по порядку события вычисляется при условии, что все предыдущие имели место:
Р(А1 А 2 ... Аk) = Р(А1) Р(А2/А1) Р(А3/А1А2)... Р(Аk/А1А2...Аk).
2.5. Сложение вероятностей совместных событий
Теорема 7. Вероятность появления хотя бы одного из двух совместных событий равна сумме вероятностей этих событий без вероятности их совместного появления.
24