Теория вероятностей и математическая статистика




Скачать 2.04 Mb.
страница 5/9
Дата 27.09.2016
Размер 2.04 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Задача 5. Дискретная случайная величина

Условия вариантов задачи

В задачах 5.1-5.40 дискретная случайная величина Х может принимать одно из пяти фиксированных значений x1, x2, x3, x4, x5 с вероятностями p1, p2, p3, p4, p5 соответственно (конкретные значения приведены в таб. 5.1). Найти p отмеченные *. Вычислить математическое ожидание и дисперсию величины Х. Рассчитать и построить график функции распределения.

Таблица. 5.1



Вариант

x1

x2

x3

x4

x5

p1

p2

p3

p4

p5

5.1

1

2

3

4

5

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

5.2

1

2

3

4

5

0,1

0,2

0,3

0,2

0,2

5.3

1

2

3

4

5

0,4

0,1

0,1

0,3

0,1

5.4

1

2

3

4

5

0,3

0,3

0,1

0,1

0,2

5.5

-2

-1

1

3

7

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

5.6

-2

-1

1

3

7

0,1

0,3

0,2

0,2

0,2

5.7

-5

-2

0

1

2

0,5

0,1

0,1

0,2

0,1

5.8

-5

-2

0

1

2

0,1

0,2

0,1

0,3

0,3

5.9

0

1

2

3

4

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

5.10

0

1

2

3

4

0,3

0,2

0,1

0,2

0,2

5.11

0

1

2

3

4

0,1

0,2

0,3

0,4

0

5.12

-1

0

1

2

3

0,6

0,1

0,1

0,1

0,1

5.13

-1

0

1

2

3

0,3

0,2

0,1

0,1

0,3

5.14

3

4

5

6

7

0,1

0,2

0,3

0,4

0

5.15

3

4

5

6

7

0,5

0,1

0,1

0,1

0,2

5.16

-5

-4

-3

5

6

0,1

0,3

0,2

0,2

0,2

5.17

-2

0

2

4

9

0,3

0,2

0,1

0,1

0,3

5.18

-2

0

2

4

9

0,3

0,1

0,1

0,2

0,3

5.19

-2

0

2

4

9

0,15

0,15

0,2

0,4

0,1

5.20

5

6

7

8

9

0,1

0,1

0,1

0,1

0,6

5.21

1

4

7

8

9

0,3

0,15

0,25

0,15

0,15

5.22

1

4

7

8

9

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

5.23

-10

-4

0

4

10

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

5.24

-10

-4

0

4

10

0,3

0,1

0,2

0,1

0,3

5.25

2

4

6

8

10

0,1

0,2

0,3

0,35

0,05

5.26

2

4

6

8

10

0,7

0,1

0,1

0,05

0,05

5.27

2

4

6

8

10

0,2

0,3

0,05

0,25

0,2

5.28

1

4

5

7

8

0,6

0,1

0,1

0,05

0,15

5.29

1

4

5

7

8

0,3

0,3

0,1

0,15

0,15

5.30

5

6

7

9

12

0,05

0,15

0,2

0,4

0,2

5.31

0

2

4

8

10

0,1

0,3

0,4

0,1

*

5.32

-2

-1

0

1

2

0,5

0,1

*

0,1

0,2

5.33

-4

-3

-1

0

1

0,2

*

0,2

0,1

0,4

5.34

-6

-3

-1

0

2

*

0,1

0,1

0,1

0,1

5.35

2

3

4

8

10

0,3

*

0,3

0,1

0,1

5.36

0

2

3

6

5

0,2

0,2

*

0,2

0,2

5.37

1

3

5

6

8

0,2

0,3

0,1

*

0,2

5.38

-1

0

1

3

6

0,1

0,5

0,1

*

0,1

5.39

-4

-2

0

2

5

0,4

0,1

*

0,1

0,1

5.40

-1

0

1

2

3

*

0,3

0,1

0,3

0,1



Методические указания


Случайная величина (СВ) – это величина, которая в результате опыта со случайным исходом принимает то или иное значение, причем заранее до опыта неизвестно, какое именно. Обозначения случайной величины: X, Y; а их значения: x, y.

Случайная величина Х называется дискретной, если ее множество возможных значений ?X – счетное, т.е. элементы множества можно расположить в определенном порядке и пронумеровать.



Закон распределения случайной величины — любое правило, устанавливающее соответствие между значениями случайной величины и вероятностями ее наступления.

Рядом распределения дискретной СВ X называется таблица, в верхней строке которой перечислены все возможные значения СВ , а в нижней — вероятности их появления , где :









...















...




Так как события несовместны и образуют полную группу, то справедливо контрольное соотношение

. (5.1)

Функцией распределения случайной величины X называется вероятность того, что она примет значение меньшее, чем аргумент x функции F(x): .

Свойства функции распределения:

1. F(-¥ ) = 0 и F(+¥ ) = 1.

2. Неубывающая функция: .

4. Вероятность попадания значения СВ X в интервал :

(5.2)

Функция распределения дискретной СВ определяется так:

(5.3)

где – вероятности ряд распределения этой СВ.

Здесь суммируются вероятности всех тех значений , которые по своей величине меньше, чем x – аргумент функции F(x).













...





















...




0



0













1

Функция распределения любой дискретной СВ есть разрывная ступенчатая функция, скачки которой происходят в точках, соответствующих возможным значениям случайной величины, и равны вероятностям этих значений.

Математическое ожидание характеризует среднее значение случайной величины и для дискретной СВ определяется по формуле

(5.4)

Как видно из (5.4), в качестве математического ожидания СВ используется «среднее взвешенное значение», причем каждое из значений случайной величины учитывается с «весом», пропорциональным вероятности этого значения.

Дисперсия случайной величины характеризует степень рассеивания (разброса) значений случайной величины относительно ее математического ожидания и для дискретной СВ определяется по формуле:

(5.5)
Примеры

Пример 5.1. По командному пункту противника производится пуск трех ракет, причем вероятность попадания в цель при пуске одной ракеты равна 0,8. Построить ряд распределения числа попаданий.

Решение. Определим случайную величину X как число попаданий в цель при трех пусках ракет. Эта случайная величина может принимать следующие значения: 0, 1, 2, 3. Найдем вероятность принятия величиной X этих значений, используя формулу Бернулли:

,

,

,

.

Ряд распределения имеет следующий вид





0

1

2

3






0,008

0,096

0,384

0,512

Как видим, условие (5.1) выполняется.

Пример 5.2. Зная ряд распределения для случайной величина X , описанной в примере 5.1, построить график функции распределения. Найти математическое ожидание и дисперсию дискретной случайной величины X.

Решение. Рассчитаем значения функции распределения для фиксированных значений , взятых из ряда распределения (пример 5.1).

1. .

2.

3. .

4.

5. При , согласно свойствам функции распределения,



Рис. 5.1


Опишем построение графика функции распределения F(x) (рис. 5.1). Рассмотрим первый промежуток по оси Х от до 0; согласно пункту 1 значение и линия идет по оси Х до нуля включительно. Второй промежуток по оси Х от 0 до 1; согласно пункту 2 значение значит проводим ступеньку высотой 0,008. Третий промежуток от 1 до 2; согласно пункту 3 значение значит проводим ступеньку высотой 0,104. Четвертый промежуток от 2 до 3; согласно пункту 4 значение значит проводим ступеньку высотой 0,488. Пятый промежуток от 3 до ; согласно пункту 5 значение значит проводим ступеньку высотой 1.

Математическое ожидание дискретной СВ X определим по формуле (5.4):



,

Дисперсию дискретной СВ X определим по формуле (5.5):




1   2   3   4   5   6   7   8   9


База данных защищена авторским правом ©infoeto.ru 2022
обратиться к администрации
Как написать курсовую работу | Как написать хороший реферат
    Главная страница