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

Методические рекомендации

.pdf
Скачиваний:
214
Добавлен:
19.04.2015
Размер:
880.47 Кб
Скачать

А 6.27. Случайная величина Х непрерывного типа может принимать ненулевые значения только на отрезке [-1; 1], причем функция распределения вероятностей имеет на этом отрезке зави-

симость ax 2 + bx . Написать выражения функции распределения и плотности вероятностей на этом отрезке.

А 6.28. Случайная величина Х подчиняется закону распределения Парето с параметрами a > 0 и x0 > 0 , если она есть случай-

ная величина непрерывного типа и ее функция распределения вероятностей имеет вид

 

0,

если

 

x x0 ,

F (x) =

(x

 

a

,

если x > x .

1

 

/ x)

 

0

 

 

0

Выяснить, при каких значениях параметра a для данного распределения существуют математическое ожидание и дисперсия, и вычислить их.

А 6.29. Случайная величина Х задана законом распределения

xi

0

1

2

3

pi

0,2

0,3

0,4

?

Найти: а) вероятность P( X = 3) ; б) функцию распределения этой

случайной величины. Построить график функции распределения. Определить аналитически и показать на графике P(1 ≤ X < 3) .

А6.30. Стрелок стреляет по движущейся цели до первого попадания или до израсходования имеющихся 4 патронов. Составить функцию распределения числа израсходованных патронов, если вероятность попадания при каждом выстреле равна 0,6.

А6.31. Среди отобранных часов 30% имеют отклонения в точности хода. Составить функцию распределения числа часов, не имеющих отклонений в точности хода среди трех наудачу взятых часов. Определить вероятность того, что количество таких часов не превышает 2.

А 6.32. Пусть

случайная величина

Х имеет f (x) = 1/ π при

x [− π / 2; π / 2]

и

f (x) = 0

при

x [− π / 2; π / 2]. Найти

плотность случайной величины Y = sin X.

А 6.33. Плотность

случайной

величины Х f (x) = 0,75(1 − x2 )

при х [-1;1] и f (х) = 0 при х [-1;1]. Найти M(X) и D(X).

73

А6.34. Функция распределения случайной величины Х

0, x ≤ 0,

 

 

3

, 0

< x

≤ 1,

F (x) = x

 

 

1, x > 1.

 

 

 

 

 

 

 

Найти М(Х) и D(X).

А 6.35. Случайная величина X имеет функцию распределения

 

 

 

0,

x ≤ 0,

 

 

 

 

4

, 0 < x ≤ 1,

 

F (x) = x

 

 

 

 

1,

x > 1.

 

 

 

 

 

 

Найти математическое ожидание величины Y = 1/( X +1).

А 6.36. Показать, что функция

 

 

 

 

0,

x ≤ 0,

F (x) =

(x3 − 3x2

+ 3x) / 2, 0 < x ≤ 2,

 

 

1,

x > 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

является функцией распределения некоторой случайной величины X. Найти вероятность Р(Х > 1) и M(X).

А 6.37. Плотность случайной величины X задана формулой

 

0,

x ≤ 0,

f (x) =

+ x)−3 ,

x > 0.

c (1

 

 

 

Найти константу с и М(Х).

А 6.38. Пусть F(х) – функция распределения случайной величины X. Найти функцию распределения случайной величины

Y = аХ + b, а > 0.

 

 

 

А 6.39. Пусть

величина

Х имеет

функцию распределения

F(x) = c1 arctg x + c2. Определить с1 и с2, найти P( X ³ 1) .

А 6.40. Пусть

случайная

величина

Х имеет плотность

p(x) = c /(1 + x2 ) . Определить константу с и найти P (|X| < 1).

Блок В

В 6.1. Найти функцию распределения числа попаданий в цель, если стрелком произведено шесть выстрелов, а вероятность попадания при одном выстреле равна 0,2. Пользуясь этой функцией,

74

вычислить вероятность того, что цель будет поражена не менее одного, но менее пяти раз.

В 6.2. Дан закон распределения случайной величины Х. Составить ее функцию распределения. С помощью закона распределения и функции распределения рассчитать вероятность того, что случайная величина примет какое-нибудь значение, большее 1.

Значение

– 2

0

1

3

Вероятность

0,1

0,5

0,3

0,1

В 6.3. Дан закон распределения случайной величины Х. Составить ее функцию распределения. С помощью закона распределения и функции распределения рассчитать вероятность того, что случайная величина примет какое-нибудь значение, меньшее 5.

Значение

2

4

6

8

Вероятность

0,4

0,2

0,1

0,3

 

 

 

 

 

В 6.4. Дан закон распределения случайной величины Х. Составить ее функцию распределения. С помощью закона распределения и функции распределения рассчитать вероятность того, что случайная величина примет какое-нибудь значение, не меньшее 1.

Значение

0

1

2

Вероятность

0,5

0,25

0,25

В 6.5. Дан закон распределения случайной величины Х. Составить ее функцию распределения. С помощью закона распределения и функции распределения рассчитать вероятность того, что случайная величина примет какое-нибудь значение, большее 0.

Значение

– 4

0

4

Вероятность

0,25

0,5

0,25

В 6.6. Дан закон распределения случайной величины Х. Составить ее функцию распределения. С помощью закона распределения и функции распределения рассчитать вероятность того, что случайная величина примет какое-нибудь значение, не большее 2.

Значение

-1

0

3

Вероятность

0,2

0,3

0,5

В 6.7. Дан закон распределения случайной величины Х. Составить ее функцию распределения. С помощью закона распределения и функции распределения рассчитать вероятность того, что случайная величина примет какое-нибудь значение, меньшее 2.

75

 

Значение

0

1

 

3

 

 

 

Вероятность

0,1

0,3

 

0,6

 

 

В 6.8. Случайная

величина Х

равномерно

распределена. Ее

плотность вероятности ϕ (x) = A ,

если a x b

и ϕ (x) = 0 , если

x < a и x > b . Определить коэффициент А.

В 6.9. Найти математическое ожидание и дисперсию случайной величины, заданной плотностью вероятности ϕ (x) = 0 при

− ∞ < x < 1 и ϕ (x) = A , если 1 ≤ x < +∞ . x4

В 6.10. Найти математическое ожидание и дисперсию случайной величины, заданной плотностью вероятности ϕ (x) = 0 , если

− ∞ < x < 0 и ϕ (x) =

x2

, если 0 ≤ x < 3 ; ϕ (x) = 0 , если

 

9

 

3 < x < +∞ .

 

В 6.11. Найти математическое ожидание и дисперсию случай-

ной величины, заданной плотностью вероятности ϕ (x) = 2a x

2a 2

при 0 ≤ x ≤ 2a и ϕ (x) = 0 при x < 0 и x > 2a .

В 6.12. Случайная величина Х равномерно распределена. Плотность вероятности ее ϕ (x) = a при 1 ≤ x ≤ 10 и ϕ (x) = 0 при x < 1

и x > 10 . Определить ее математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение.

В 6.13. Функция ϕ (x) = 0 при − ∞ < x < 1 и ϕ (x) =

A

, если

x4

 

 

1 ≤ x < +∞ . Найти: а) значение А, при котором эта функция будет плотностью вероятности некоторой случайной величины Х; б) вероятность того, что в четырех независимых испытаниях она ни разу не попадет в интервал (1; 2).

В 6.14. Функция ϕ (x) = 0 при − ∞ < x < 1 и ϕ (x) =

3

, если

x4

 

 

1 ≤ x < +∞ . Найти: а) функцию распределения этой случайной ве-

76

личины; б) вероятность того, что случайная величина Х примет ка- кое-нибудь значение из интервала (2; 4).

В 6.15. Функция ϕ (x) = 0 , если − 1 < x < 1 и ϕ (x) =

A

, если

x4

 

 

x ³ 1 . Найти: а) значение А, при котором эта функция будет плот-

ностью вероятности некоторой случайной величины; б) вероятность того, что эта случайная величина примет какое-нибудь значение, большее двух.

В 6.16. Функция ϕ (x) = 0 , если − ∞ < x < 0 и ϕ (x) = x2 , если

9

0 ≤ x < 3 ; ϕ (x) = 0 , если 3 < x < +∞ . Может ли эта функция быть

плотностью вероятности некоторой случайной величины? Если да, то найти вероятность того, что эта случайная величина: а) примет значение из интервала (1; 2); б) в трех независимых испытаниях два раза окажется в интервале (1; 2).

В 6.17. Плотность вероятности случайной величины Х

ϕ (x) = 2a x при 0 ≤ x ≤ 2a и ϕ (x) = 0 при x < 0 и x > 2a . Най-

2a 2

ти ее функцию распределения, построить графики ϕ (x) и функции распределения.

В 6.18. Случайная величина задана функцией распределения:

0

 

при

x £ 0,

 

2

при

0 < x £ 1,

F (x) = х

 

 

 

 

х > 1.

1

 

при

Найти вероятность того, что в результате четырех независимых испытаний случайная величина Х ровно три раза примет значение из интервала (0,25; 0,75).

В 6.19. Случайная величина Х задана плотностью вероятности f (x) = c( x2 + 2x) в интервале (0; 1), за пределами этого интервала f (x) = 0 . Найти: а) параметр с; б) математическое ожидание величины Х.

77

Блок С

С 7 Задан закон распределения случайной величины X в виде таблицы. Необходимо:

а) построить многоугольник распределения вероятностей; б) найти аналитическое выражение для функции распределения и построить ее график;

в) найти математическое ожидание, дисперсию и среднее квадратическое отклонение.

С 7.1

 

X

 

-2

 

0

 

2

4

6

 

P

 

0,2

 

0,1

 

0,3

0,3

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7.3

 

X

 

1

 

3

 

4

5

7

 

P

 

0,1

 

0,2

 

0,1

0,4

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7.5

 

X

4

 

8

 

12

16

20

 

P

0,1

 

0,3

0,1

0,4

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7.7

 

X

5

 

6

 

7

8

10

 

P

0,2

 

0,1

0,3

0,3

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7.9

 

X

10

 

12

 

14

16

20

 

P

0,1

 

0,3

0,1

0,4

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7.11

 

X

 

4

 

 

6

 

 

10

12

15

 

P

0,2

 

0,1

 

0,3

0,2

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7.13

 

X

 

-3

 

 

0

 

 

2

5

7

 

P

0,2

 

0,1

 

0,4

0,2

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7.15

 

X

 

5

 

 

8

 

 

10

12

15

 

P

0,1

 

0,3

 

0,4

0,1

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7.17

 

X

 

-5

 

 

0

 

 

5

10

15

 

P

0,2

 

0,1

 

0,4

0,1

0,2

78

 

С 7.2

X

-1

0

2

4

 

5

 

 

P

0,2

0,1

0,3

0,2

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7.4

 

X

-2

0

2

3

 

4

 

 

 

P

0,1

0,2

0,4

0,2

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7.6

X

-3

0

2

4

 

5

 

 

P

0,2

0,1

0,3

0,2

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7.8

X

2

3

4

6

 

10

 

 

P

0,1

0,3

0,2

0,3

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7.10

X

-2

0

2

4

 

6

 

 

P

0,2

0,1

0,3

0,3

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7.12

X

-3

-1

0

1

 

4

 

 

P

0,3

0,1

0,2

0,1

 

0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7.14

X

2

5

8

10

 

15

 

 

P

0,3

0,1

0,4

0,1

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7.16

X

-4

-1

0

3

 

5

 

 

P

0,2

0,1

0,3

0,1

 

0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7.18

X

2

4

6

8

 

10

 

 

P

0,2

0,1

0,4

0,1

 

0,2

 

С 7.19

X

3

6

9

12

15

P

0,1

0,3

0,2

0,3

0,1

 

 

 

 

 

 

 

С 7.21

X

-3

0

3

6

9

P

0,1

0,3

0,2

0,3

0,1

 

 

 

 

 

 

 

С 7.23

X

3

5

8

10

15

P

0,2

0,1

0,4

0,1

0,2

 

 

 

 

 

 

 

С 7.25

X

-3

0

2

6

8

P

0,1

0,3

0,2

0,3

0,1

 

 

 

 

 

 

 

С 7.27

X

-6

-3

0

3

6

P

0,2

0,3

0,1

0,2

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7.29

X

2

4

6

8

10

P

0,2

0,2

0,1

0,2

0,3

79

С 7.20

X

-5

-2

0

2

5

P

0,1

0,3

0,2

0,3

0,1

 

 

 

 

 

 

 

С 7.22

X

1

3

5

10

12

P

0,3

0,1

0,2

0,1

0,3

 

 

 

 

 

 

 

С 7.24

X

-2

0

2

4

6

P

0,2

0,1

0,3

0,3

0,1

 

 

 

 

 

 

 

С 7.26

X

3

5

8

10

12

P

0,2

0,1

0,2

0,3

0,2

 

 

 

 

 

 

 

С 7.28

X

-3

0

3

6

10

P

0,2

0,1

0,4

0,1

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

С 7.30

X

-4

-1

0

1

2

P

0,3

0,1

0,1

0,3

0,2

С 8 Непрерывная случайная величина задана функцией рас-

пределения F (x) . Необходимо найти:

 

а) вероятность попадания случайной величины

в интервал

(α ; β ) ;

 

б) плотность распределения случайной величины

f (x) ;

в) математическое ожидание М (x) , дисперсию D(x) и среднее

квадратическое отклонение σ ( X ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построить графики функций F (x) и

f (x) .

 

 

 

 

 

 

0,

 

 

 

 

 

 

 

x ≤ −1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

С 8.1 F ( x) =

 

 

( x +

1)

 

, −1 < x ≤ 1;

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

x > 1.

 

 

2

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ≤ 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 8.2 F ( x) =

 

,

0 < x ≤ 5;

(2; 4)

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x > 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ≤ 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

3

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 8.3 F ( x) =

 

 

x

 

+

 

 

x,

0 < x ≤ 1;

 

 

 

;1

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

4

 

 

x > 1.

2

 

 

 

 

 

 

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ≤ 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 8.4 F ( x) =

 

 

 

,

0 < x ≤ 2;

1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

x > 2.

 

2

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ≤ 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

6

 

 

 

1

3

 

 

 

 

2

 

 

 

 

С 8.5 F ( x) =

 

 

x

 

+

 

 

x,

0 < x ≤ 1;

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

7

 

 

x > 1.

4

4

 

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,

 

 

 

 

 

 

 

x ≤ 0;

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

С 8.6 F ( x) =

x

 

,

 

 

0 < x ≤ 4;

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

x > 4.

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ≤ −1;

0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 8.7 F ( x) =

1

( x +1)2 ,

−1 < x ≤ 2;

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

x > 2.

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ≤ 0;

0,

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

С 8.8 F ( x) =

x

 

,

 

 

0 < x ≤ 3;

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

x > 3.

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ≤ 0;

0,

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

x

 

 

 

С 8.9 F ( x) =

x

 

+

, 0 < x ≤ 1;

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

x > 1.

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ≤ 0;

0,

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

С 8.10 F ( x) =

x

 

 

, 0 < x ≤ 6;

 

 

 

36

 

 

 

 

 

x > 6.

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ≤ 0;

0,

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

С 8.11 F ( x) =

x

 

 

+

x,

0 < x ≤ 1;

 

 

 

 

3

3

 

x > 1.

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ≤ 0;

0,

 

 

 

 

 

С 8.12 F ( x) = x2 ,

 

 

0 < x ≤ 1;

1,

 

 

 

 

 

 

 

x > 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

81

(2;3)

(0;1 )

1

 

 

 

 

 

 

 

; 2

 

3

 

 

 

1

1

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

4

2

 

(2;3)

 

1

2

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

3

3

 

1

3

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

2

4

 

0,

 

 

x ≤ 0;

 

2

 

 

 

4

 

 

С 8.13 F ( x) =

x

 

+

 

x,

0 < x ≤ 1;

 

 

 

5

5

 

x > 1.

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ≤ 0;

0,

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

С 8.14 F ( x) =

x

 

,

 

0 < x ≤ 8;

 

 

64

 

 

x > 8.

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ≤ 1;

0,

 

 

 

−1

 

 

 

 

С 8.15 F ( x) =

x

,

1 < x ≤ 3;

 

2

 

 

 

 

x > 3.

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С8.16 F ( x) =

С8.17 F ( x) =

С8.18 F ( x) =

0,

 

 

x ≤ 0;

x2

 

0 < x ≤ 9;

 

 

,

 

81

 

 

x > 9.

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ≤ −3;

0,

 

 

 

 

 

 

 

+

3)

2

 

 

 

 

 

( x

, − 3

< x ≤ 0;

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

x > 0.

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ≤ 0;

0,

 

 

x2

, 0 < x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10;

 

 

10

 

 

x >

 

 

 

 

 

 

 

 

10.

1,

 

 

82

 

1

;

3

 

 

 

 

 

5

5

 

 

 

(5; 7)

3

; 2

 

 

 

 

 

2

 

 

(4; 6 )

 

2

;

2

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

 

(1; 2)