Математическое ожидание и дисперсии. Приближённая формула Пуассона. Значение варьирующего признака, которое приходится на середину вариационного ряда, страница 2

Вариационный ряд – это отсортированный по возрастанию ряд выборочных значений:

52, 52, 53, 53, 54, 54, 55, 58, 58, 58, 59, 59, 60, 60, 61, 62, 62, 63, 63, 64, 65, 65, 66, 67, 68, 68, 69, 69, 70, 71, 72, 72, 73, 74, 75, 80.

Эмпирическая функция (правила построения смотри в зад.4):

Интервальное распределение:

Ii

52:55

55:58

58:61

61:64

64:67

67:70

70:73

73:76

76:80

mi

7

3

5

5

4

5

4

2

1

Wi=mi/n

0.1944

0.0833

0.1389

0.1389

0.1111

0.1389

0.1111

0.2222

0.1111

Гистограмма частот:

Выборочное среднее:

=63.4444

Выборочная дисперсия:

=52,1358

Среднее квадратическое отклонение:

=7,220513

Медианой называется такое значение варьирующего признака, которое приходится на середину вариационного ряда. В нашем случае число вариант – чётно, поэтому берётся среднее двух серединных элементов вариационного ряда:

Доверительный интервал для среднего (при заданной надёжности γ) имеет вид

(), где t – значение аргумента функции Лапласа Φ(t), при котором Φ(t)= γ/2

/*тут имеется в виду функция распределения, у которой интеграл берётся от нуля до х*/

Возьмём надёжность 0.95. Тогда (по находим по таблице) Φ(1.96)=0.95/2, значит t=1.96 и доверительный интервал будет

() или

a принадлежит интервалу ()


Вариант 4.

  1. На книжной полке расположено 5 книжек по математике и 3 – по физике. Наугад выбирают 2 книжки. Найти вероятность того, что а) выбранные книжки – по математике; б) одна книжка по математике, а вторая – по физике.

а) т.к. когда берём первую книгу, на полке стоят 8 книг, 5 из которых – по математике, а когда берём вторую – 7 книг, из которых осталось 4 по математике.

б) , т.к. мы либо первой достаём первой одну из 5 книг по математике среди 8ми на полке, а второй – одну из 3х книг по физике среди оставшихся 7ми на полке, либо первой достаём одну из 3 книг по физике среди 8ми на полке, а второй – одну из 5ти книг по математике среди оставшихся 7ми на полке.

  1. Хлебопекарня выпекает 70% продукции из пшеницы высшего сорта и 25% из пшеницы первого сорта. Какая вероятность того, что среди двух наугад выбранных изделий будет: а) только одно изделие из пшеницы первого сорта; б) два одного и того же сорта.

а) Т.к. одно должно быть первого сорта, и, одновременно, второе – не первого сорта, перемножаем вероятности этих событий:

p=0.25*(1-0.25)

б) Аналогично, вероятность, что оба – высшего сорта, = 0.7*0.7, что оба – первого сорта, = 0.25*0.25, и что оба – «оставшегося» сорта, = 0.05*0.05 (раз 95% продукции – либо первый, либо высший сорт, то должны быть ещё 5% какого-то «третьего» сорта), тогда вероятность, что произойдёт одно из этих событий – сумма их вероятностей:

p=0.72+0.252+0.052=0.555

  1. Вероятность попадания при одном выстреле стрелка равняется 0.7. Какая вероятность того, что: а) при 7 выстрелах один промах; б) при 70 выстрелах 5 промахов.

а) Очевидно, что вероятность одного промаха и, одновременно с этим, шести попаданий равна:

p=(1-0.7)*0.76=0,0352947

б) Так как количество событий велико, воспользуемся приближённой формулой Пуассона:

Получим

, т.к. n=70 – количество испытаний в серии, k=5 - количество успехов (успехом будем считать промах), а вероятность успеха каждого испытания – p=0.7.

Вычисляя, получим:

P70(5)≈0.0000258

  1. Подкидывают 3 монеты. Вероятность выпадения «герба» для одной монеты 0.6, а для других – 0.5; Х – количество выпадений «герба». Найти распределение Х, его математическое ожидание и дисперсию.

Для того, чтобы найти функцию распределения, найдём вероятности того, что Х равно 0, 1, 2 и 3.

Вероятность того, что Х=0

Р(Н0)=0.4*0.5*0.5=0.1 – все монеты выпали «решкой»

Р(Н1)=0.6*0.5*0.5 + 0.4*0.5*0.5 + 0.4*0.5*0.5=0.35 – либо первая выпала решкой (остальные - гербами), либо вторая (остальные - гербами), либо третья (остальные - гербами).

Р(Н2)=0.6*0.5*0.5 + 0.4*0.5*0.5 + 0.6*0.5*0.5=0.4 – либо первая и вторая выпали решкой (третья - гербом), либо вторая и третья (первая - гербом), либо первая и третья (вторая - гербом).

Р(Н3)=0.6*0.5*0.5=0.15 – все выпали гербом

Так как значение функции распределения – это сумма вероятностей появления величин, умноженных на отрезок, на котором достигается величина (все такие отрезки у нас равны 1, т.к. у нас вероятности посчитаны для величин Х, которые отличаются на единицу), то, для х<0, F(x)=0, для 0<=x<=1, F(x)= 0.1

для 1<x<=2, F(x)= 0.35+0.1=0.45

для 2<x<=3, F(x)= 0.4+0.45=0.85

для x>3, F(x)= 1

Окончательно:

Для математического ожидания и дисперсии воспользуемся следующими формулами:

 и

М=0*0.1+1*0.35+2*0.4+3*0.15=1.6

D=(0-1.6)20.1+(1-1.6)20.35+(2-1.6)20.4+(3-1.6)20.15=0,584

  1. Найти вероятность события {2<x<2.5}, если случайная величина Х имеет функцию распределения:

По определению

Р{2<x<2.5}=F(2.5)-F(2)=(2.5-2)2-0=0.25

6. (см. выше - вариант 2)