Задания для самостоятельного выполнения
Задача 1. Порядок выступления 8 участников конкурса определяется жребием. Сколько различных вариантов жеребьевки при этом возможно? Задача 2. Расписание одного дня состоит из 4 дисциплин. Определить количество вариантов расписания при выборе из 15 дисциплин. Задача 3. В шахматном турнире участвуют 12 человек. Сколько партий должно быть сыграно в турнире, если между любыми двумя участниками должна быть сыграна одна партия? Задача 4. Из 25 студентов 5 имеют спортивные разряды. Какова вероятность того, что выбранные наудачу 2 студента – разрядники? Задача 5. Среди 1000 новорожденных оказалось 487 девочек. Найти относительную частоту рождения девочек. Задача 6. На отрезке L длины 30 см помещен меньший отрезок l = 15 см. Найти вероятность того, что точка наудачу поставленная на больший отрезок, попадет также и на меньший отрезок. Предполагается, что вероятность попадания точки на отрезок пропорциональна длине отрезка и не зависит от его расположения. Задача 7. Вероятность того, что студент сдаст первый экзамен, равна 0,9; второй – 0,8; третий – 0,7. Найти вероятность того, что студентом будут сданы: а) только первый экзамен; б) только один экзамен; в) три экзамена; г) по крайней мере два экзамена; д) хотя бы один экзамен. Задача 8. Среди 1000 лотерейных билетов 25 выигрышных. Найти вероятность того, что два наудачу выбранные билета окажутся выигрышными. Задача 9. В торговую фирму поступили телевизоры от трех поставщиков в отношении 1:4:5. Практика показала, что телевизоры поступающие от 1-го, 2-го и 3-го поставщиков, не потребуют ремонта в течение гарантийного срока в 98%, 88% и 92% случаев. 1) Найти вероятность того, что поступивший в торговую фирму телевизор не потребует ремонта в течение гарантийного срока.
2) Проданный телевизор потребовал ремонта в течение гарантийного срока. От какого поставщика вероятнее всего поступил этот телевизор? Задача 10. В среднем 20% пакетов акций на аукционах продаются по первоначально заявленной цене. Найти вероятность того, что из 8 пакетов акций в результате торгов по первоначально заявленной цене: 1) будет продано 2 пакета; 2) не будут проданы 5 пакетов. Задача 11. По результатам проверок налоговыми инспекциями установлено, что в среднем каждое второе частное предприятие региона имеет нарушение финансовой дисциплины. Найти вероятность того, что из 100 зарегистрированных в регионе частных предприятий имеют нарушения финансовой дисциплины: а) 48 предприятий; б) от 48 до 55. Задача 12. Завод отправил на базу 10000 стандартных изделий. Среднее число изделий, повреждаемых при транспортировке составляет 0,02%. Найти вероятность того, что из 10000 изделий будет повреждено три изделия. Задача 13. Дискретная случайная величина Х задана законом распределения
Найти функцию распределения и построить ее график. Задача 14. Случайная величина Х задана функцией распределения Вычислить вероятности попадания СВ Х в интервалы (1,5; 2,5) и (2,5; 3,5). Задача 15. Случайная величина Х задана функцией распределения Найти плотность распределения СВ Х. Задача 16. СВ Х подчинена закону распределения с плотностью f(x), причем Требуется: 1) найти коэффициент а; 2) найти вероятность попадания Х в промежуток (1; 2). Задача 17. Найти математическое ожидание, дисперсию и среднее квадратическое отклонение СВ Х, заданной законом распределения:
Задача 18. СВ Х в интервале (0; 4) задана плотностью распределения , вне этого интервала . Найти дисперсию Х. Образцы решения заданий Задание 1. Сколько существует способов распределить три премии между десятью сотрудниками отдела: а) одинакового размера; б) разных размеров; в) одинакового размера, если сотрудники могут быть премированы за различные показатели и более одного раза; г) разного размера, если сотрудники могут быть премированы за различные показатели и более одного раза?
Решение. Каждому работнику отдела поставим в соответствие некоторый номер – 1, 2, …, 10. Тогда любая тройка номеров из этого списка соответствует одному варианту распределения премий. Условимся также премии располагать слева направо в порядке убывания, когда они различаются по размеру. а) если премии одинакового размера, то наборы номеров, например, (1, 2, 3); (1, 3, 2); (2, 1, 3); (2, 3, 1) неразличимы (они соответствуют факту награждения первых трёх сотрудников по списку). Поэтому здесь важен только состав, порядок расположения элементов в наборе роли не играет. Значит, способов распределить три премии одинакового размера столько же, сколько сочетаний «из 10 по 3», . б) если премии разного размера, то наборы номеров, например, (1, 2, 3); (1, 3, 2) разные (для 2-го и 3-го сотрудников). Поэтому здесь важен не только состав, но и порядок расположения элементов в наборе. Значит, способов распределить три премии разного размера столько же, сколько размещений «из 10 по 3», . в) если премии одинакового размера, а сотрудники могут быть премированы и более одного раза, то наборы номеров, например, (1, 1, 3); (1, 3, 1) неразличимы. В обоих случаях 2 премии получил работник с № 1 и 1 премию – работник № 3. Значит, способов распределить три премии одинакового размера в этом случае столько же, сколько существует сочетаний с повторениями «из 10 по 3», . г) если премии разного размера, а сотрудники могут быть премированы и более одного раза, то наборы номеров, например, (1, 1, 3); (1, 3, 1) различные. В первом варианте 1-й работник имеет премию максимальную и 2-ю по величине, во 2-м варианте 1-й работник имеет премию максимальную и 3-ю по величине. Значит, наборы представляют собой размещения с повторениями. Поэтому способов распределить три премии разного размера в столько же, сколько существует размещений с повторениями «из 10 по 3», . Задание 2. Сколько трехзначных чисел можно составить из множества цифр {1,2,3,4,5,6}
а) без повторений; б) с повторениями? Решение. а) Так как числа 123 и 321 разные, то порядок расположения внутри набора существенен. Поэтому чисел можно составить столько, сколько будет размещений «из 6 по 3», . б) Если цифры повторяются, то важен и состав, и порядок в наборе. Поэтому чисел можно составить столько, сколько будет размещений с повторениями «из 6 по 3», то есть . Задание 3. В отделении банка работают 25 человек, 10 из них мужчины. Для перевода в другое отделение банка необходимо отобрать 5 сотрудников. Какова вероятность того, что среди отобранных сотрудников три женщины? Решение. Пусть событие A означает, что из 5 отобранных для перевода в другое отделение сотрудников три женщины. Тогда . Общее число n способов выбора 5 сотрудников из 25 равно числу сочетаний из 25 по 5, т.е. . Определим число m, благоприятствующих событию А исходов — «среди отобранных 5 сотрудников будут 3 женщины». Число способов выбрать 3 женщины из 15 равно . Каждому такому выбору соответствует способов выбора 2-х мужчин из 10. Следовательно, . Тогда = = = = = 0,38. Ответ: Задание 5. В течение года три фирмы независимо друг от друга могут обанкротиться (прекратить функционирование) с вероятностями = 0,08 соответственно. Вычислить вероятность того, что в течение года будут функционировать: а) только две фирмы; б) хотя бы одна фирма; в) не более одной фирмы. Решение Пусть , i=1, 2, 3 – события, означающие банкротство каждой из трёх фирм. Тогда P() = 0,06, P() = 0,09, P() = 0,08; P() =0,94, P() = = 0,91, P() = 0,92. Здесь , , – противоположные относительно , , случайные события. а) Рассмотрим событие В= + + . Оно заключается в том, что в течение года не обанкротятся только две фирмы. Так как , , несовместны и (i=1, 2, 3) независимы, то на основании теорем сложения и умножения вероятностей получим: Р(В)= Р() Р() Р() + Р() Р() Р() + Р() Р() Р()= =0,94∙0,91∙0,08+0,94∙0,09∙0,92+0,06∙0,91∙0,92=0,196496≈0,1965. б) Обозначим через С событие, состоящее в том, что все три фирмы в течение года обанкротятся. Тогда
Р(С)=Р()= Р() Р()Р()=0,06∙0,09∙0,08=0,000432.
Вероятность того, что хотя бы одна фирма не обанкротится, равна
1– Р(С)=1–0,000432=0,999568≈0,9996.
в) Пусть теперь D – случайное событие, состоящее в том, что в течение года будет функционировать не более одной фирмы. Оно означает, что либо все три фирмы обанкротятся, либо будет функционировать только одна фирма. Тогда D= + + и Р(D) = Р(С)+ Р( Р( Р() + Р() Р()Р() + Р()Р( Р() = =0,000432+0,94∙0,09∙0,08+0,06∙0,91∙0,08+0,06∙0,09∙0,92=0,016536≈0,0165.
Ответ: а) 0,1965; б) 0,9996; в)0,0165.
Задание 6. В магазине имеются холодильники, произведенные двумя заводами в количественном соотношении 2:9. Вероятность выхода из строя в течение гарантийного срока холодильника, произведенного первым заводом, равна 0,005, а вторым – 0,009. Купленный в магазине холодильник выдержал гарантийный срок. Вычислить вероятность того, что этот холодильник произведен вторым заводом. Решение Пусть А– событие, состоящее в том, что холодильник выдержит гарантийный срок, и – гипотезы, состоящие в том, что он произведен первым или вторым заводом соответственно. Тогда ; . Из условия задачи следует, что: . Вероятность того, что холодильник, выдержавший гарантийный срок, произведен вторым заводом, т.е. вычислим по формуле Бейеса: Ответ: 0,82. Задание 7. При проведении социологического опроса студентов каждый из них, независимо друг от друга, может дать неискренний ответ с вероятностью 0,12. Вычислить вероятность того, что из 300 ответов неискренних будет: а) ровно 30; б) не более 70; в) не менее 30 и не более 70.
Решение а) Так как число опрошенных студентов достаточно велико, а вероятность сравнительно мала, то воспользуемся локальной теоремой Муавра–Лапласа: , где . В нашем случае , , Функция четная, поэтому (– 1,07)= (1,07). По таблице [3, Приложение 1] найдем (1,07) = 0,2251. Искомая вероятность . б) Требование, чтобы неискренних ответов было не более 70, означает, что их число может быть равно 0, 1,2,…,70. Таким образом, в рассматриваемом случае следует принять , и воспользоваться интегральной теоремой Муавра–Лапласа, по которой , где – функция Лапласа, ; . Вычислим и : ; . Учитывая, что функция Лапласа нечетная, т.е. , используя таблицу значений [3,Приложение 2], получим . Для значений полагают . в) В этом пункте нужно вычислить , т.е. вероятность того, что из ответов трехсот опрошенных студентов неискренних будет не менее 30 и не более 70. Вычислим и : ; . Следовательно, Ответ: а) 0,0401; б) 1; в) 0,8577. Задание 8. Два товароведа проверяют партию изделий на качество. Производительности их труда относятся как 5: 4.Вероятность выявления брака первым товароведом составляет 85 %, вторым – 90 %. Из проверенных изделий отбирают три. Составить закон распределения случайного числа – годных изделий среди отобранных. Вычислить математическое ожидание , дисперсию и среднее квадратическое отклонение σ (Х).
Решение Из условия задачи следует, что – дискретная случайная величина, возможными значениями которой являются числа , , , . Так как имеют место оба условия схемы Бернулли, вероятности их появления будем вычислять по формуле Бернулли . Пусть А– случайное событие, состоящее в том, что каждое изделие из трех отобранных для проверки окажется годным; – гипотезы, заключающиеся в том, что оно проверено первым или вторым товароведом соответственно. Тогда по формуле полной вероятности . По условию , , , . Значит, . Итак, для вычисления вероятностей возможных значений случайной величины по формуле Бернулли Тогда ; ; ; . Контроль: 0,002197+0,044109+0,295191+0,658503 = 1. Закон распределения случайной величины имеет вид: Таблица 4.1
Найдем математическое ожидание, дисперсию и среднее квадратическое отклонение. По определению . Значит, . По формуле вычислим дисперсию. . Среднее квадратическое отклонение Замечание. Рассмотренная в задаче случайная величина Х – дискретная и распределена по биномиальному закону. Поэтому математическое ожидание и дисперсию можно вычислить так: ; . Задание 9. Вероятность того, что при составлении бухгалтерского баланса не допущена ошибка, равна 0,9. Аудитору на заключение представлено 4 баланса предприятия. Составьте закон распределения случайной величины Х – числа положительных заключений на проверяемые балансы. Найдите: 1) числовые характеристики этого распределения: М(Х), D(X); 2) функцию распределения F(X) и постройте ее график; 3) вероятность того, что: а) ни один бухгалтерский баланс не получит положительного заключения; б) хотя бы один бухгалтерский баланс получит положительное заключение; в) не более двух бухгалтерских балансов получат положительное заключение. Решение. Составим закон распределения случайной величины Х – числа положительных заключений на проверяемые балансы. Из четырех проверяемых балансов положительное заключение может получить ни один баланс, один, два, три и все четыре баланса, т.е. . Вероятности вычислим по формуле Бернулли , при этом . ; ; ; ; . Проверим выполнение соотношения . . Тогда ряд распределения случайной величины Х – числа положительных заключений на проверяемые балансы примет вид Таблица 4.2
1) Найдём математическое ожидание .
Найдём дисперсию . . Замечание. Так как случайная величина Х имеет биномиальное распределение, то числовые характеристики можно вычислять по формулам: . 2) Найдём функцию распределения .
или Построим график функции . Рисунок 4 – График функции 3) Искомые вероятности найдем, используя закон распределения СВ Х: а) р (Х = 0)= 0,0001; б) р (Х ≥ 1) = р (Х = 1) + р (Х = 2) + р (Х = 3) + р (Х = 4) = = 0,0036 + 0,0486 + 0,2916 + 0,6561 = 0,9999, Или
р (Х ≥ 1) = 1 – р (Х = 0) = 1 – 0,0001 = 0,9999. в) р (Х £ 2) = р (Х = 0) + р (Х = 1) + р (Х = 2) = = 0,0001 + 0,0036 + 0,0486 = 0,0523. Ответ: 1) ; ; 3) а) 0,0001; б) 0,9999; в) 0,0523. Задание 10. Дана функция распределения СВ Х: F (x) = Найти: 1) коэффициент а; 2) математическое ожидание М (Х), дисперсию D (X); 3) Р . Построить графики функций F (x) и f (x). Решение. Найдем вид функции плотности распределения вероятностей заданной случайной величины. f (x) = F ′(x) = 1) Для нахождения значения параметра а используем свойство нормированности функции плотности распределения вероятностей: = 1. = + + = = 4 а = 1, откуда, а = . Таким образом, F (x) = f (x) = 2) Математическое ожидание М (Х) найдем по формуле: М (Х) = = = = . Дисперсию D (X) найдем по формуле: D (X) = = = – = – = 2 – = . 3) Для нахождения вероятности попадания случайной величины Х в интервал воспользуемся формулой P (α ≤ X ≤ β) = F (β) – F (α). Получим Р = F – F = – = = Построим графики функций F (x) и f (x) (рисунки 5а, 5б)
а) б)
Рисунок 5 – Графики функций F (x) и f (x)
Ответ: 1) а = ; 2) М (Х) = ; D (X) = ; 3) Р = .
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|