- •Министерство образования и науки российской федерации
- •2012 Г. Содержание
- •ВВеДение
- •І. Требования к оформлению контрольных работ
- •Іі. Теоретическое содержание курса «Теория вероятностей и математическая статистика»
- •Тема 1: Случайные события
- •Тема 2. Случайные величины
- •Теория вероятностей.
- •Тема 1: случайные события.
- •Тема 3. Численная обработка данных одномерной выборки.
- •Ііі. Решение типовых задач
- •1 Способ.
- •2 Способ.
- •Тема 2: случайные величины.
- •1 Способ:
- •2 Способ:
- •1. Случайная величина имеет геометрическое распределение, если её возможные значения 1,2,3,4…. , а вероятности этих значений .
- •Математическая статистика.
- •Тема 3: численная обработка данных одномерной выборки.
- •Іv. Задания к контрольной работе теория вероятностей.
- •Тема 1: случайные события.
- •Тема 2: случайные величины.
- •Математическая статистика.
- •Тема 3: численная обработка данных одномерной выборки.
- •Рекомендуемая литература
- •Берсенадзе Борис Варламович
- •191015, Г. Санкт-Петербург, ул. Кавалергардская, 7
1 Способ:
.
В условиях задачи
P(4,5<![]()
![]()
![]()
2 Способ:
По формуле:
, a=4,5;
b=7
Тогда:
![]()
г) Математическое ожидание и дисперсия
Математическое ожидание находим по формуле:
М![]()

Дисперсию вычисляем по формуле:
![]()
![]()
д
)Строим
графики
и
:
Тренинг умений: [2] №№262,267,275,280,295.
Задача 2.3
Случайные величины
имеют геометрическое, биноминальное и
пуассоновское распределения соответственно.
Найти вероятности
,
если математические ожидания
, а дисперсия
.
Решение:
1. Случайная величина имеет геометрическое распределение, если её возможные значения 1,2,3,4…. , а вероятности этих значений .
Известно, что
;
тогда
;
так как
, тогда ![]()
Вычислим:

2.
Случайная величина
имеет биноминальное распределение,
если она принимает значения 0,1,2,3…
с вероятностями:
![]()
Известно, что:
тогда,
решая эту систему получим:
![]()
Вычислим:
![]()
![]()
![]()
=![]()
3.
Случайная величина
имеет распределение Пуассона, если ее
возможные значения 0,1,2…, а соответствующие
вероятности вычисляются по формуле:
,
где ![]()
Тогда:
![]()
![]()
![]()
Задача 2.4
Случайные величины
имеют равномерное, показательное и
нормальное распределения соответственно.
Найти вероятности
,
если у этих случайных величин математические
ожидания и среднее квадратические
отклонения равны 3.
Решение:
, ![]()
Надо найти ![]()
1. Для равномерно распределенной на отрезке [a,b] случайной величины функция плотности имеет вид.
![]()
Математическое ожидание вычисляется по формуле:
![]()
Дисперсия:
![]()
Отсюда, среднее
квадратическое отклонение
(![]()
По условию задачи имеем:

При
эта система равносильна системе:
,
решая которую, получаем:
![]()
![]()
Отсюда:
.
Значит, функция плотности имеет вид:

Найдем вероятность
по формуле попадания значений случайной
величины с функцией плотности
в
:
![]()
![]()
2.
Непрерывная случайная величина
имеет показательное распределение,
если ее плотность вероятности:
![]()
где
параметр распределения, ![]()
Функция распределения показательного распределения имеет вид:
![]()
Известно, что
,
отсюда ![]()
Тогда:
![]()
Вычислим
:
![]()
3. Пусть
случайная величина, подчиняющаяся
нормальному закону распределения.
Основные параметры случайной величины
имеющей нормальный закон распределения
X
:
математическое ожидание,
среднее квадратическое отклонение. По
условию задачи
,
.Так
как вероятность попадания случайной
величины
в
распределенной по нормальному закону,
вычисляется по формуле
![]()
где Ф(x) – функция Лапласа (значения ее берутся из таблицы), то по условию задачи:
![]()
Тренинг умений: [2] №№315,328,350,367.
Математическая статистика.
Тема 3: численная обработка данных одномерной выборки.
Выборка X объемом N = 100 измерений получится в виде таблицы

где
рассчитаны по формуле:
,![]()
Объем выборки -
![]()
Примечание.Для
расчетов
и
рекомендуется перейти к условным
значениям
,
взяв за ложный нульСх
значение с наибольшей частотой,
использовать суммы
и
.
Задача 3.1
Построить полигон
относительных частот
.
Решение:
Для построения
полигона вычислим по формуле
относительные частоты:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контроль: ![]()

(полигон получен
соединением отрезками ломаной точек
с координатами:(
,
)) .
Задача 3.2
Вычислим среднее
выборочное
, выборочную дисперсию
и среднее квадратическое отклонение
.
Решение:
Возьмём за ложный
нуль
и перейдем к условным вариантам (выбрано
с наибольшей частотой
)
![]()
(в знаменателе
)
Распределение условных вариант (значений):

Вычислим:

![]()
По формуле
,
получим
средняя выборочная
Вычислим:

![]()
По формуле:

вычислим:
выборочная
дисперсия.
Так как
, то
, значит
среднее квадратическое отклонение.
Задача 3.3
По критерию
проверить гипотезу о нормальном
распределении генеральной совокупности
при уровне значимости ![]()
Решение:
Численным методом
оценки того, принадлежит ли данная
выборка генеральной совокупности с
нормальным законом распределения с
параметрами М(Х)=
,
является
метод применения критерия
(критерий
К. Пирсона – один из критериев согласия).
По этому методу наблюдаемое эмпирическое
распределение выборки сравнивается с
гипотетическим теоретическим
распределением соответствующей
генеральной совокупности. Для этого
необходимо:
Вычислить
,
где N
– объем
выборки,
- шаг (разность между двумя соседними
измерениями),
,
– табличное значение функции Гаусса.
Составим расчетную
таблицу 1. Значения
получены из таблицы значений функции
Гаусса
;
![]()
Таблица 1.

Сравнить эмпирические и теоретические частоты с помощью
критерия. Составим расчетную таблицу
2, из которой найдем наблюдаемые значения
критерия
![]()
Таблица 2.

По таблице критических точек распределения
по
уровню значимости
и числу степеней свободы
найдем критическую точку правосторонней
критической области
.
Так как
нет оснований отвергнуть гипотезу о
нормальном распределении генеральной
совокупности, то есть эмпирические и
теоретические частоты различаются
незначимо (случайно).
Тренинг умений: [2] №№443,446,453,466,501,506,510,635
