- •Министерство образования российской федерации
- •Теория вероятностей и математическая статистика
- •Предисловие
- •1. Случайные события
- •§1. Элементы комбинаторики
- •§2. Классическое и статистическое определение вероятности
- •§3. Операции над событиями
- •§4. Теоремы сложения и умножения вероятностей
- •§5. Формулы полной вероятности и бейеса
- •§6. Формула бернулли
- •§7. Элементы теории структурной надёжности
- •2. Случайные величины
- •§8. Дискретные случайные величины
- •§9. Непрерывные случайные величины
- •§10. Биномиальное распределение
- •§11. Распределение пуассона. Простейший поток событий
- •§12. Равномерное распределение
- •§13. Показательное распределение
- •§14. Нормальное распределение
- •§15. Теоремы группы цпт
- •§16. Двумерные случайные величины
- •§17. Функции случайных величин
- •§18. Закон больших чисел
- •3. Математическая статистика
- •§19. Основы выборочного метода
- •§20. Элементы корреляционного анализа
- •§1. Элементы комбинаторики
- •§2. Классическое и статистическое определение вероятности
- •§3. Операции над событиями
- •§9. Непрерывные случайные величины
- •§10 Биномиальное распределение
- •§15. Теоремы группы цпт
- •§16. Двумерные случайные величины
- •§17. Функции случайных величин
- •§18. Закон больших чисел
- •§19. Основы выборочного метода
- •§20. Элементы корреляционного анализа
- •Список рекомендуемой литературы
- •Приложения
- •Оглавление
§6. Формула бернулли
Если в каждом из n независимых испытаний вероятность появления события А одна и та же и равна p, то вероятность того, что в n испытаниях событие А появится k раз, находится по формуле Бернулли
, где .
6.1. Вероятность того, что расход электроэнергии за рабочий день на механическом заводе не будет превышать нормы равна 0,75. Найти вероятность того, что среди 6 рабочих дней окажется 2 дня, в течение которых произойдёт перерасход электроэнергии.
6.2. Производится 5 независимых выстрелов в одинаковых условиях. Вероятность попадания при каждом выстреле равна 0,8. Найти вероятность того, что будет более одного попадания.
6.3. Два спортсмена играют в настольный теннис. Вероятность выигрыша первого спортсмена равна . Какова вероятность того, что он выиграет 2 партии из 5?
6.4. Считая вероятности рождения человека по временам года одинаковыми, найти вероятность того, что из 6 человек не менее 5 родились зимой?
6.5. Производится 8 выстрелов по резервуару с горючим, причём первое попадание вызывает течь, а второе – воспламенение горючего. Какова вероятность того, что резервуар будет подожжен, если вероятность попадания при отдельном выстреле равна 0,2?
6.6. Отрезок АВ разделён точкой С в отношении 2:1. На этот отрезок наудачу «брошены» 4 точки. Найти вероятность того, что две из них окажутся левее точки С и две – правее. Предполагается, что вероятность попадания точки на отрезок пропорциональна длине отрезка и не зависит от его расположения.
6.7. Система радиолокационных станций ведёт наблюдение за группой из 6 объектов. Каждый из них может быть (независимо от других) потерян с вероятностью 0,1. Найти вероятность того, что будет потеряно от двух до трёх объектов.
|
|
|
6.8. В случайно выбранной семье четверо детей. Считая вероятности рождения мальчика и девочки одинаковыми, определить вероятность того, что в выбранной семье окажется: а) два мальчика и две девочки, б) более двух мальчиков.
6.9. Что вероятнее выиграть у равносильного противника: а) 3 партии из 4 или 5 из 8, б) не менее 3 партий из 4 или не менее 5 из 8?
6.10. Всхожесть семян данного сорта растений оценивается вероятностью равной 0,8. Какова вероятность того, что из пяти посеянных семян взойдут не менее четырёх?
§7. Элементы теории структурной надёжности
Надёжностью изделия в широком смысле называется способность изделия сохранять качество в течение определённого периода эксплуатации.
Математической надёжностью изделия за время t называется вероятность его безотказной работы за это время.
Для анализа надёжности составляется структурная схема изделия. При этом различают последовательное и параллельное соединения элементов системы в смысле надёжности.
Последовательным называется такое соединение элементов в системе, при котором отказ любого из них приводит к отказу системы.
При последовательном соединении надёжность системы P выражается через надёжности элементов по формуле .
Параллельным называется такое соединение элементов в системе, при котором отказ системы наступает только при отказе всех её элементов.
При параллельном соединении надёжность системы P выражается по формуле , где .
7.1. Система состоит из трёх элементов, отказы которых независимы, а вероятности отказов равны 0,1, 0,2, 0,3. Для отказа системы достаточно, чтобы отказал любой из её элементов. Найти надёжность системы.
7.2. Система состоит из трёх элементов, отказы которых независимы, а вероятности отказов равны 0,2, 0,1, 0,5. Отказ системы наступает тогда, когда отказывают все три элемента. Найти надёжность системы.
7.3. Определить надёжность системы.
Надёжности элементов равны:
p1 = 0,8; p2 = 0,7; p3 = 0,9; p4 = 0,6.
7.4. Определить надёжность системы.
Надёжности элементов равны:
p1 = 0,8; p2 = 0,9; p3 = 0,7;
p4 = 0,6; p5 = 0,5.
7.5. Определить надёжность системы.
Надёжности элементов равны:
p1 = 0,7; p2 = 0,8; p3 = 0,6;
p4 = 0,7; p5 = 0,8.
7.6. Прибор состоит из двух узлов, отказы которых независимы, и выходит из строя, если откажет хотя бы один узел. Вероятность безотказной работы первого узла в течение времени t равна 0,8, второго – 0,7. Прибор испытывался в течение времени t, в результате чего он вышел из строя. Найти вероятность того, что отказал только первый узел.
7.7. Система испытывалась в течение времени t, в результате чего она вышла из строя. Найти вероятность того, что отказали только элементы с номерами 2 и 4.
Надёжности элементов равны:
p1 = 0,6; p2 = 0,8; p3 = 0,7; p4 = 0,9.
7.8. Система состоит из пяти элементов, отказы которых независимы, а вероятности отказов за время t одинаковы и равны 0,3. Отказ системы наступает лишь тогда, когда выходят из строя по меньшей мере три элемента из пяти. Найти надёжность системы за время t.
7.9. Прибор может работать в двух режимах: нормальном и с перегрузкой. Нормальный режим наблюдается в 80% всех случаев включения прибора. Вероятность выхода из строя за время t в нормальном режиме равна 0,1, в режиме с перегрузкой – 0,7. Определить надёжность прибора за время t.
7.10. В прибор входят 3 одинаковых лампы, вероятность перегорания каждой из которых равна 0,3 и перегорания независимы. Если перегорит только одна лампа, то прибор выходит из строя с вероятностью 0,4, только две – с вероятностью 0,7. Если перегорят все лампы, то прибор обязательно выйдет из строя. Найти вероятность того, что прибор выйдет из строя.
|
|
|
7.11. Определить надёжность системы.
Надёжности элементов равны:
p1 = 0,7; p2 = 0,8; p3 = 0,6;
p4 = 0,7; p5 = 0,9; p6 = 0,9.
7.12. Прибор состоит из двух узлов, отказы которых независимы, и выходит из строя, если откажет хотя бы один узел. Вероятность безотказной работы первого узла в течение времени t равна 0,8, второго – 0,7. Прибор испытывался в течение времени t, в результате чего он вышел из строя. Найти вероятность того, что отказали оба узла.
7.13. Определить надёжность системы.
Надёжности элементов равны:
p1 = 0,9; p2 = 0,9; p3 = 0,8;
p4 = 0,8; p5 = 0,7.
7.14. Изделие можно разбить на три блока, отказы которых за время t независимы, а вероятности отказов равны соответственно 0,2, 0,3, 0,1. Найти надёжность изделия в следующих случаях: а) изделие выходит из строя, если отказывает хотя бы один из трёх выделенных блоков; б) изделие выходит из строя лишь тогда, когда отказывают все три блока; в) для выхода изделия необходимо, чтобы вышли из строя по меньшей мере два из трёх блоков.
7.15. Система испытывалась в течение времени t, в результате чего она вышла из строя. Найти вероятность того, что отказали только элементы с номерами 2 и 5.
Надёжности элементов равны:
p1 = 0,9; p2 = 0,8; p3 = 0,5;
p4 = 0,4; p5 = 0,7.