- •Элементы математической статистики
- •Введение
- •Задание 1. Брошены 2 игральные кости. Найти вероятность того, что сумма очков на выпавших гранях равна 7.
- •Задание 5. В цехе работают шесть мужчин и четыре женщины. По табельным номерам наудачу отобраны семь человек. Найти вероятность того, что среди отобранных лиц окажутся три женщины.
- •2.По какой формуле определяется относительная частота события. Практическое занятие 2 Математическое ожидание и теоретическая дисперсия дискретной случайной величины
- •Пример 2
- •Пример 2
- •Задание 1.Случайная величина задана законом распределения
- •Пример 1
- •Пример 1
- •Пример 2
- •Пример 3
- •Задание 4. В итоге пяти измерений длины стержня одним прибором (без систематических ошибок) получены следующие результаты (в мм.): 92;94;103;105;106.
- •Список литературы
- •Содержание
- •Элементы математической статистики
- •Рецензия
Задание 5. В цехе работают шесть мужчин и четыре женщины. По табельным номерам наудачу отобраны семь человек. Найти вероятность того, что среди отобранных лиц окажутся три женщины.
Ответ:0.5.
Задание 6. На складе имеется 15 кинескопов, причем 10 из них изготовлены Львовским заводом. Найти вероятность того, среди пяти взятых наудачу кинескопов окажутся три кинескоп Львовского завода.
Ответ:.
Задание 7. В группе 12 студентов, среди которых 8 отличников. По списку наудачу отобраны 9 студентов. Найти вероятность того, что среди отобранных студентов пять отличников.
Ответ:
Задание 8. В коробке пять одинаковых изделий, причем три из них окрашены. Наудачу извлечены два изделия. Найти вероятность того, что среди двух извлеченных изделий окажутся: а) одно окрашенные изделие; б) два окрашенных изделия; в) хотя бы одно окрашенное изделие.
Ответ:a) , б) ,в)
Контрольные вопросы
1.Что такое вероятность?
2.По какой формуле определяется относительная частота события. Практическое занятие 2 Математическое ожидание и теоретическая дисперсия дискретной случайной величины
Дискретной называют случайную величину, возможные значения которой есть отдельные изолированные числа, которые эта величина принимает с определенными вероятностями.
Закон распределения дискретной случайной величины называют перечень ее возможных значений и соответствующих им вероятностей. Закон распределения дискретной случайной величины Х может быть задан в виде таблицы:
-
Х
Х1
Х2
…
Xn
P
Р1
P2
…
Pn
Где
Характеристикой среднего значения случайной величины служит математическое ожидание.
Математическим ожиданием дискретной случайной величины называют сумму произведений всех ее возможных значений на их вероятности:
М(Х)= .
Если дискретная случайная величина принимает счетное множество возможных значений, то
Математическое ожидание обладает следующими свойствами.
Свойство 1. Математическое ожидание постоянной величины равно самой постоянной : М(С)=С.
Свойство 2. Постоянный множитель можно выносить за знак математического ожидания: М(СХ)=СМ(Х).
Свойство 3. Математическое ожидание произведения взаимно независимых случайных величин равно произведению математических ожиданий сомножителей:
М(Х1Х2 …Хn)=М(Х1 )*М(Х2 )…М(Хn).
Свойство 4. Математическое ожидание суммы случайных величин равно сумме математических ожиданий слагаемых:
.
Пример 1. Найти математическое ожидание дискретной случайной величины Х, заданной законом распределения законом распределения:
А)
-
Х
-4
6
10
Р
0,2
0,3
0,5
Б)
-
Х
0.21
0.54
0.61
Р
0,1
0,5
0,4
Решение. А) Математическое ожидание равно сумме произведений всех возможных значений Х на их вероятности: М(Х)=-4*0,2+6*0,3+10*0,5=6.
Задание 1. Найти математическое ожидание случайной величины Z , если известны математические ожидания Х и У: А) Z=X=2Y , М(Х)=5, М(У)=3; б) Z=3X+4Y, М(Х)=2, М(У)=6.
Ответ:11
Задание 2. Дискретная случайная величина Х принимает три возможных значения: х1=4 с вероятностью р1=0,5; х2=6 с вероятностью р2=0,3 и х3 с вероятностью р3. Найти х3 и р3, зная, что М(Х)=8.
Ответ:х3=21; р3=0,2.
Задание 3. Дан перечень возможных значений дискретной величины Х: х1=1, х2=2, х3=3, а также известны математические ожидания этой величины и ее квадрата: М(Х)=2.3, М(Х2)=5,9. Найти вероятности, соответствующие возможным значениям Х.
Ответ:р1=0,2; р2=0,3; р3=0,5.
Задание 4. Дан перечень возможных значений дискретной величины Х: х1 =-1 , х2 =0, х3=1, а также известны математические ожидания этой величины и ее квадрата: М(Х)=0,1, М(Х2)=0,9. Найти вероятности р1, р2, р3, соответствующие возможным значениям х1, х2, х 3.
Ответ: р1=0,4; р2=0,1; р3=0,5.
Задание 5.Используя свойство математического ожидания, доказать, что а) М(Х-У)= М(Х)-М(У); б) математическое ожидание отклонения Х-М(Х) равно нулю.
Задание 6. В партии из 10 деталей содержится три нестандартных. Наудачу отобраны две детали. Найти математическое ожидание дискретной случайной величины Х-числа нестандартных деталей среди двух отобранных.
Ответ: 3/5
Задание 7. Найти математическое ожидание дискретной случайной величины Х- -числа таких бросаний пяти игральных костей, в каждом из которых на двух костях появится по одному очку, если общее число бросаний равно двадцати.
Ответ:M(x)=nP=20
Задание 8. Бросают n игральных костей. Найти математическое ожидание суммы числа очков, которые выпадут на всех гранях.
Ответ:М(х)=(7/2)n
Задание 9. Случайная величина Х принимает значения 3 и 4 с равными вероятностями случайная величина У принимает значения 1 и 2 также с равными вероятностями. Величины Х и У распределены независимо друг от друга. Переменная Z определяется как Z=X/Y и имеет четыре возможных значения? Каждое с вероятностью 0,25:
-
Х
У
3
1
4
2
1
2
3,0
1,5
4,0
2,0
Покажите, что E(Z) не равно Е(Х)/Е(У).
Дисперсия дискретной случайной величины
Пусть X –случайная величина и M(X)-ее математическое ожидание.
Отклонением называют разность между случайной величиной и ее математическим ожиданием X - M(X).
Если у X закон распределения:
-
X
x
…
x
P
p
…
p
то у отклонения закон распределения:
-
X-M(X)
x
….
x
P
p
….
p
Теорема 1. Математическое ожидание отклонения равно нулю:
M[X-M(X)]=0
Иногда вместо термина «отклонение» используют термин «центрированная величина».
Дисперсией (рассеянием) дискретной случайной величины называют математическое ожидание квадрата отклонения случайной величины от ее математического ожидания: D(X)=M(X )-[M(X)] .
Теорема 2. Дисперсия равна разности между математическим ожиданием квадрата случайной величины Х и квадратом ее математического ожидания: .
Пример 1
Найти дисперсию случайной величины X, которая задана следующим законом распределения:
-
X
1
2
5
P
0,3
0,5
0,2
/через отклонение/
Решение: Найдем математическое ожидание:
M(X)=1*0,3+2*0,5+5*0,2=2,3.
Найдем все возможные значения квадрата отклонения:
[x
[x
[x
Напишем закон распределения квадрата отклонения:
-
[X-M(X)]
1,69
0,09
7,29
P
0,3
0,5
0,2
По определению, d(X)=1,69*0,3+0,09*0,5+7,29*0,2=2,01.
Ответ: 2,01.