ЗАДАЧА №1



Условия задачи:

В отделе 20 сотрудников, каждый из которых по списку имеет свой порядковый номер от 1 до 20. Руководитель отдела решил поощрить сотрудников, вручив каждому с четным номером – денежную премию, с номером, который делится на 3 – сертификат на пребывание в спа-отеле, а остальным оплатил краткосрочные языковые курсы.

Какова вероятность того, что сотрудник получил:

а) два вознаграждения;

б) ровно одно вознаграждение?


РЕШЕНИЕ:

  Пункт «а»:

Вероятность вручения премии сотрудникам с четными номерами:

Р1 = 10/20

Вероятность вручения сертификата: Р2=6/20=3/10.

Вероятность получения курсов: Р3=7/20.

Вероятность получения двух вознаграждений это пересечение P1 и Р2:

Р12=(10/20)*(3/10) = 3/20

  Пункт «б»:

Из условия задачи мы знаем, что вознаграждение получили все 20 сотрудников, а так же из решения пункта задачи «а», мы определили вероятность получения двух вознаграждений, поэтому для того чтобы найти вероятность получения ровно одного вознаграждения, мы можем из 100% вероятности вычесть вероятность получения двух вознаграждений:

Р123=1- 3/20 = 17/20.


ОТВЕТ:

  а) 3/20,

  б) 17/20.


ЗАДАЧА №2



Условия задачи:

В магазин поступили телевизоры от трех дистрибьютеров в отношении 1:3:6. Телевизоры, поступающие от 1-го дистрибьютора, требуют наладки в 3% случаев, от 2-го и 3-го – соответственно 2% и 1%. Найти вероятность того, что поступивший в магазин телевизор требует наладки.


РЕШЕНИЕ:

Исходя из условия задачи, найдем соотношение партий телевизоров поступающих от трех дистрибьютеров: всего 1+3+6 = 10 частей товара, значит: для первого дистрибьютера 1/10 = 0,1 товара, для второго 3/10 = 0,3 товара, и для третьего 6/10 = 0,6 товара. Теперь, вероятность того, что поступивший телевизор будет требовать наладки можно найти по формуле полной вероятности: 0,1*0,03+0,3*0,02+0,6*0,01 = 0,003+0,006+0,006 = 0,015.


ОТВЕТ:

  0,015.


ЗАДАЧА №3



Условия задачи:

Фирма взяла 5 машин в лизинг. Известно, что вероятность того, что машина попадет в аварию за время действия договора, равна 0,3.

Составить закон распределения случайной величины – числа аварий с данными машинами за время действия лизингового соглашения.

Найти ее математическое ожидание, дисперсию, среднее квадратическое отклонение, построить функцию распределения.


РЕШЕНИЕ:

Для составления закона распределения случайной величины воспользуемся формулой Бернулли:

Пусть А - событие состоящее в том, что машина попадет в аварию. Вероятность наступления события А для каждой машины постоянна и равна р=0,3, и таким образом вероятность того, что машина не попадет в аварию равна q = 1-p = 1-0,3 = 0,7.

Пусть A k,5 – событие состоящее в том, что количество k машин из 5 (по условию) попадет в аварию (k = 0, 1, 2, 3, 4 или 5).

  • Для составления закона распределения случайной величины воспользуемся формулой Бернулли для каждого k:

    P ( A 0,5 ) = P 0,5 = P 5 ( 0 ) = C 5 0 * p 0 * q 5-0 = 5 ! 0 ! * ( 5 - 0 ) ! * 0,3 0 * 0,7 5 = 0,16807

    P ( A 1,5 ) = P 1,5 = P 5 ( 1 ) = C 5 1 * p 1 * q 5-1 = 5 ! 1 ! * ( 5 - 1 ) ! * 0,3 1 * 0,7 4 = 0,36015

    P ( A 2,5 ) = P 2,5 = P 5 ( 2 ) = C 5 2 * p 2 * q 5-2 = 5 ! 2 ! * ( 5 - 2 ) ! * 0,3 2 * 0,7 3 = 0,3087

    P ( A 3,5 ) = P 3,5 = P 5 ( 3 ) = C 5 3 * p 3 * q 5-3 = 5 ! 3 ! * ( 5 - 3 ) ! * 0,3 3 * 0,7 2 = 0,1323

    P ( A 4,5 ) = P 4,5 = P 5 ( 4 ) = C 5 4 * p 4 * q 5-4 = 5 ! 4 ! * ( 5 - 4 ) ! * 0,3 4 * 0,7 1 = 0,0.02835

    P ( A 5,5 ) = P 5,5 = P 5 ( 5 ) = C 5 5 * p 5 * q 5-5 = 5 ! 5 ! * ( 5 - 5 ) ! * 0,3 5 * 0,7 0 = 0,00243
  • Составим закон распределения случайной величины – числа аварий с данными машинами за время действия лизингового соглашения:


      x   0 1 2 3 4 5
      p   0.16807 0.36015 0.3087 0.1323 0.02835 0.00243


    Где х – количество машин попавших в аварию, p – вероятность того, что данное кол-во машин попадет в аварию.

    Проверим выполнение основного свойства закона распределения:

    0,16807 + 0,36015 + 0,3087 + 0,1323 + 0,02835 + 0,00243 = 1.

  • Найдем математическое ожидание M ( ξ ) :

    M ξ = i=1 n x i p i = 0 * 0,16807 + 1 * 0,36015 + 2 * 0,3087 + 3 * 0,01323 + 4 * 0,02835 + 5 * 0,00243 = 1,5
  • Для вычисления дисперсии воспользуемся свойством дисперсии:

    D ξ = M ξ 2 - M 2 ξ

    Таким образом, необходимо найти математическое ожидание квадрата случайной величины M ξ 2 , которое определяем по формуле:

    M ξ 2 = i=1 n x i 2 p i = 0 2 * 0,16801 + 1 2 * 0,36015 + 2 2 * 0,3087 + 3 2 * 0,1323 + 4 2 * 0,02835 + 5 2 * 0,00243 = 3,3

    Тогда

    D ξ = M ξ 2 - M 2 ξ = 3,3 - 1,5 2 = 1,05
  • Среднее квадратическое отклонение представляет собой корень квадратный из дисперсии, т.е.:

    σ ξ = D ξ = 1,05 1,025
  • Построим функцию распределения:

    { 0 при x 0 0,16807 при 0 < x 1 0,52822 при 1 < x 2 0,83692 при 2 < x 3 0,96922 при 3 < x 4 0,99757 при 4 < x 5 1 при x > 5
  • Построим график функции распределения:


ОТВЕТ:

1) Закон распределения случайной величины – числа аварий с данными машинами за время действия лизингового соглашения:

  x   0 1 2 3 4 5
  p   0.16807 0.36015 0.3087 0.1323 0.02835 0.00243


Где х – количество машин попавших в аварию, p – вероятность того, что данное кол-во машин попадет в аварию.

2) Математическое ожидание M ( ξ ) :

M ξ = 1,5

3) Дисперсия D ( ξ ) :

D ξ = 1,05

4) Среднее квадратическое отклонение σ ξ :

σ ξ 1,025

5) Функция распределения:

F (x) = { 0 при x 0 0,16807 при 0 < x 1 0,52822 при 1 < x 2 0,83692 при 2 < x 3 0,96922 при 3 < x 4 0,99757 при 4 < x 5 1 при x > 5

ЗАДАЧА №4



Условия задачи:

Случайные величины ξ и η имеют геометрические распределения с параметрами p = 0,2 для величины ξ, и p = 0,1 для величины η. Найти математическое ожидание и дисперсию величины γ=ξ-2η, если известен коэффициент корреляции ρ(ξ,η)=0,8.

РЕШЕНИЕ:

ξ и η распределено по геометрическому закону с параметром p=0,2 и р=0,1 соответственно, то есть вероятности вычисляются по формуле Р(ξ=k) =qk-1*p = 0,8k-1*0,2,  где  k = 1, 2,3,….  и  Р(η =k) = qk-1*p = 0,9k-1* 0,1,  где  k = 1, 2, 3,….

  • Ряды распределения для случайных величин ξ и η имеют вид:


      ξ   1 2 3 4 ... k ...
      P   0.2 0.16 0.128 0.1024 ... 0,8k-1*0,2 ...



      η   1 2 3 4 ... k ...
      P   0.1 0.09 0.081 0.0729 ... 0,9k-1*0,1 ...



  • Определим числовые характеристики этих распределений по формулам для геометрического распределения:

    Математическое ожидание:

    M ( ξ ) = 1 p = 1 0,2 = 5
    M ( η ) = 1 p = 1 0,1 = 10

    Дисперсию:

    D ( ξ ) = q p2 = 0,8 0,04 = 20
    D ( η ) = q p2 = 0,9 0,01 = 90

  • Найдем дисперсию величины:γ=ξ-2η:

    D ( ξ-2η ) = D ( ξ ) + 4 * D ( η ) - 4 cov ( ξ , η )

    Из формулы нахождения коэффициента корреляции:

    ρ(ξ,η)= cov ( ξ , η ) D ( ξ ) * D ( η )

    Найдём ковариацию:


    cov ( ξ , η ) = ρ(ξ,η)* D ( ξ ) * D ( η ) = 0,8*20*90 =24*2 33,941

    Подставим значения в формулу дисперсии величины γ=ξ-2η:

    D ( ξ-2η ) = D ( ξ ) + 4 * D ( η ) - 4 cov ( ξ , η ) =20+4*90-4*33,941244,236

  • Найдем математическое ожидание величины γ=ξ-2η:

    M ( ξ-2η ) = M ( ξ ) - 2 * M ( η ) = 5 - 2 * 10 = 5 - 20 = -15


ОТВЕТ: математическое ожидание величины γ=ξ-2η:    M ( ξ-2η ) = -15 , дисперсия величины γ=ξ-2η:    D ( ξ-2η ) 244,236



ЗАДАЧА №5



Условия задачи:

Дан закон распределения двумерной случайной величины (ξ,η)

  ξ=4     ξ=5     ξ=6     ξ=7  
  η=0   0,1 0 0,1 0,1
  η=1   0 0,1 0 0,1
  η=2   0,1 0,2 0,2 0





  • Выписать одномерные законы распределения случайных величин ξ и η, вычислить математические ожидания Мξ, Мη и дисперсии Dξ, Dη.
  • Найти ковариацию Cov(ξ,η) и коэффициент корреляции ρ(ξ,η).
  • Являются ли случайные события {η=2} и {ξ=4} зависимыми?
  • Составить условный закон распределения случайной величины γ=(η |ξ>5) и найти Мγ и Dγ.

РЕШЕНИЕ:

  • Найдем закон распределения величины ξ:

    Значение величины ξ 4 5 6 7
    Вероятность pi 0,2 0,3 0,3 0,2



    Здесь

    p1=P(ξ=4)= P(ξ=4,η=0)+ P(ξ=4,η=1)+ P(ξ=4,η=2)= 0,1+0+0,1=0,2

    Аналогично

    p2=0+0,1+0,2=0,3
    p3=0,1+0+0,2=0,3
    p4=0,1+0,1+0=0,2

    Необходимое условие на закон распределения i=1npi=1 выполнено.

  • Для закона распределения ξ, вычислим математическое ожидание M(ξ):

    M(ξ)=i=14 xipi=4*0,2+ 5*0,3+6*0,3+7*0,2= 5,5
  • Теперь можно вычислить дисперсию D(ξ):

    D(ξ)=Mξ2- M2ξ= 42*0,2+ 52*0,3+ 62*0,3+ 72*0,2- (5,5)2=1,05
  • Аналогично найдем закон распределения для величины η:

    Значение величины η 0 1 2
    Вероятность pj 0,3 0,2 0,5



    Здесь

    p1=P(η=0)= P(ξ=4,η=0)+ P(ξ=5,η=0)+ P(ξ=6,η=0)+ P(ξ=7,η=0)= 0,1+0+0,1+0,1=0,3

    Аналогично

    p2=0+0,1+0+0,1=0,2
    p3=0,1+0,2+0,2+0=0,5

    Необходимое условие на закон распределения j=1kpj=1 выполнено.

  • Для закона распределения η, вычислим математическое ожидание M(η):

    M(η) = j=13 xj pj = 0*0,3 + 1*0,2 + 2*0,5 = 1,2
  • Теперь можно вычислить дисперсию D(η):

    D(η)=Mη2- M2η= 02*0,3+ 12*0,2+ 22*0,5- (1,2)2=0,76
  • Для вычисления ковариации Cov(ξ,η)используем свойство: сov(ξ,η)= М(ξη)-М(ξ)*М(η)

  • Чтобы найти математическое ожидание произведения, используем вспомогательную таблицу:

      γ=ξ*η     ξ=4     ξ=5     ξ=6     ξ=7  
      η=0   4*0=0 5*0=0 6*0=0 7*0=0
    0,1 0 0,1 0,1
      η=1   4*1=4 5*1=5 6*1=6 7*1=7
    0 0,1 0 0,1
      η=2   4*2=8 5*2=10 6*2=12 7*2=14
    0,1 0,2 0,2 0








    Для вычисления М(ξ,η) просуммируем произведения полученных значений и соответствующих им вероятностей:

    М(ξη)= 0*0,1 + 0*0 + 0*0,1 + 0*0,1 + 4*0 + 5*0,1 + 6*0 + 7*0,1 + 8*0,1 + 10*0,2 + 12*0,2 + 14*0 = 6,4

    Значения М(ξ) и М(η) нам уже известны, подставим все значения в формулу:

    сov(ξ,η)= М(ξη) - М(ξ)*М(η)=6,4-5,5*1,2=-0,2.

  • Для вычисления коэффициента корреляции воспользуемся формулой:

  • ρ(ξ,η)= cov ( ξ , η ) D ( ξ ) * D ( η )

    Значения всех составляющих формулы нам известны, подставим их в формулу:

    ρ(ξ,η)= -0,2 1,05 * 0,76 -0,105

  • Определим, являются ли случайные события {η=2}и{ξ=4} зависимыми:

  • Обозначим событие {ξ=4} как А, а событие {η=2} как В, тогда:

    Р(А) = 0,2, Р(В) = 0,5 (из законов распределения для ξ и η);

    Р(АВ) = Р(ξ=4, η=2) = 0,1.

    Теперь проверим выполнимость равенства:

    Р(А·В) = Р(А)·Р(В); 0,1 = 0,2·0,5; 0,1 = 0,1;

    Условие равенства выполняется, следовательно, случайные события {η=2} и {ξ=4} являются независимыми.

  • Составим условный закон распределения случайной величины γ=(η|ξ>5):

  • Условие ξ>5 выполняется при значениях ξ=6 и ξ=7;

    Тогда Р(ξ>5) = 0,1 + 0,1 + 0 + 0,1 + 0,2 + 0 = 0,5.

    Заданное условие ξ>5 не ограничивает возможных значений η, но для нового закона соответствующие вероятности будем считать как условные:

       Значения γ=(η|ξ>5)   

      0      1      2   
      вероятности   

       0,1+0,1 0,5   

       0+0,1 0,5       0,2+0 0,5   






    Здесь имеем:

    P(η= 0 |ξ>5) = P ( η = 0  и ξ > 5 ) P ( ξ > 5 ) = P ( η = 0 , ξ > 6 ) + P ( η = 0 , ξ = 7 ) P ( ξ > 5 ) = 0,1+0,1 0,5 = 0,2 0,5 = 2 5

    Аналогично для Р(η=1|ξ>5) и Р(η=2|ξ>5):

    Р(η=1|ξ>5)= 0,1 0,5 = 1 5

    Р(η=2|ξ>5)= 0,2 0,5 = 2 5

    Таким образом, условный закон распределения γ=(η|ξ>5) имеет вид:

       Значения γ=(η|ξ>5)   

      0      1      2   
      вероятности   

       2 5   

       1 5       2 5   






    И условие ipi=1 выполнено.

    Mγ = 0 · 25 + 1 · 15 + 2 · 25 = 1

    Dγ = 02 · 25 + 12 · 15 + 22 · 25 12 = 0,8

ОТВЕТ:

1) Законы распределения случайных величин ξ и η :

   Значение величиныξ   

  4      5      6      7   
   Вероятность pi   

   0,2   

   0,3       0,3       0,2   







   Значение величиныη   

  0      1      2   
   Вероятность pj   

   0,3   

   0,2       0,5   






Математические ожидания М ξ , М η и дисперсии D ξ , D η :

М( ξ ) = 5,5;

D( ξ ) = 1,05;

М( η ) = 1,2;

D( η ) = 0,76.

2) Ковариация cov(ξ,η) = -0,2.

Коэффициент корреляции ρ(ξ,η) ≈ -0,105.

3) Случайные события { η =2} и { ξ =4} зависимыми не являются.

4) Условный закон распределения γ =( η | ξ >5) имеет вид:

   Значения γ=(η|ξ>5)   

  0      1      2   
  вероятности   

   2 5   

   1 5       2 5   






Mγ = 1

Dγ = 0,8

Здесь будет баннер