Методические указания к практическим занятиям по дисциплине "Высшая математика". Часть 2. Задачи для самостоятельного решения по теории вероятностей, страница 14

В этой формуле для получения ответа требуется вычислить значения некоторой функции всего в двух точках. Сложность заключается лишь в нахождении первообразной. Кроме того, формула (6) дает точное значение интеграла, в то время как любая интегральная сумма, строго говоря, дает лишь его приближенное значение.

               Покажем применение формулы Ньютона-Лейбница на примерах.

Пример 1.

Вычислить

Решение:

- найдем неопределенный интеграл , пользуясь таблицей неопределенных интегралов или собственной фантазией: .

(полученный результат легко проверить: )

- теперь находим точное значение искомого интеграла

42.

Ответ: =42.

Сравним точное значение интеграла с его интегральной суммой 43,515, полученной выше. Разность между ними равна 0,485, что составляет 1,16% от точного значения. Можно ожидать, что для этого интеграла интегральная сумма  практически совпадет с его точным значением.

37

m=3 (благоприятных исходов здесь три, у нас три черных шарика).

Ответ:

р==0,375.

Пример 2.

В урне 5 белых и 3 черных шарика. Наугад вынимают два шара. Найти вероятности того, что: 1) шары разного цвета; 2) оба шара – белые; 3) шары одного цвета (или оба белые, или оба черные).

Решение:

n (количество способов выбрать два шара из восьми имеющихся)

m1 (количество способов вынуть один белый и один черный шар; вычисляется по правилу произведения)

m2

m3 (количество способов вынуть или два

белых шара, или два черных вычисляется по правилу суммы)

Ответ: р1; р2; р3.

Пример 3.

Брошены две монеты. Найти вероятность того, что выпадут 1) два герба; 2) две решки; 3) герб и решка.

Решение:

n=4 (возможные исходы: ГГ, ГР, РГ, РР) при решении этой задачи часто допускается ошибка, принимают n=3, что не является правильным.

m1=1, m2=1, m3=2.

Ответ: , , .

Пример 4.

В колоде 52 карты. Вынимают 4 карты. События:

А – вынуты 4 туза;

В – вынуты карты одной масти;

С – среди четырех карт – хотя бы один туз;

D – вынуты карты одного цвета;

Е – среди карт – хотя бы одна черная.

1) Найти вероятность данных событий. 2) Дать описание событий А×В, АС, А+С, , ×В, ×Е и найти их вероятность.

42

- вычисляем f(х)=х2+1 в выбранных точках (вид функции f(х)=х2+1 определен условием задачи, f(х) – функция, стоящая под знаком интеграла)

f(x1)=1,22+1=2,44

f(x4)=3,52+1=13,25

f(x2)=2,42+1=6,76

f(x5)=42+1=17

f(x3)=2,72+1=8,29

f(x6)=4,52+1=21,25

- составляем интегральную сумму 2,44×1+6,76×0,5+

+13,25×0,8+17×0,6+×21,25×0,6=43,515

Ответ: одна из интегральных сумм для  при n=6 равна 43,515.

Пример 2.

Составить интегральную сумму для  при n=4, n=20, n=40.

Решение:

1. n=4

- разбиваем промежуток [-2, 0] на четыре части; для удобства – на равные части (разбивать промежуток на равные части не обязательно, но удобно)

- находим Dх1, Dх2, Dх3, Dх4; при разбиении на равные части длины всех частей равны Dх1=Dх2=Dх3=Dх4=0,5

- выбираем точки xi в каждой части; для удобства точку x1 помещаем в середине первой части, точку x2 в середине второй части и т.д.

x1=-1,75, x2=-1,25, x3=-0,75, x4=-0,25

- вычисляем f(х)= в выбранных точках (вид функции f(х)= определен условием задачи, f(х) –функция, стоящая под знаком интеграла)

f(x1)=

f(x3)=

35


2.3 Случайная величина.

               Результаты стохастического эксперимента мы называли элементарными исходами и формировали из них случайные события. Если каждому результату стохастического эксперимента, т.е. каждому элементарному исходу поставить в соответствие число, то результатом эксперимента будет случайная величина, т.е. величина, принимающая то или иное значение.

Случайные величины делятся на два типа: дискретные и непрерывные. У дискретных величин множество значений конечно или счетно, т.е. значения дискретной случайной величины можно пронумеровать в каком-то порядке. Для таких величин закон распределения, т.е. правило, позволяющее находить вероятности всевозможных событий, связанных со случайной величиной, чаще всего задают в виде ряда распределения, т.е. таблицы вида: