- •Содержание :
- •Часть 1. Случайные события и случайные величины
- •Часть 2. Введение в математическую статистику
- •Часть 3. Системы случайных величин
- •Часть 4. Элементы теории корреляции и факторного анализа
- •Часть 5. Элементы теории случайных процессов
- •Вопросы по дисциплине "Теория вероятностей и математическая статистика" Случайные события и случайные величины
- •I. Случайные события и их вероятности
- •II. Случайные величины. Закон распределения
- •III. Простейшие законы распределения
- •Введение в математическую статистику
- •IV. Построение закона распределения по опытным данным
- •V. Статистическая оценка параметров распределения
- •VI. Статистическая проверка гипотез
- •Системы случайных величин
- •Корреляционный и регрессионный анализ
- •Факторный дисперсионный анализ
- •Теория случайных процессов
- •I. Случайный процесс и его характеристики
- •II. Марковские процессы с дискретными состояниями и дискретным временем. Цепи Маркова
- •III. Марковские процессы с дискретными состояниями и непрерывным временем.
- •III. 1. Потоки событий
- •III. 2. Марковские процессы
- •III. 3. Теория массового обслуживания
- •Литература Основная
- •Дополнительная
- •Задача 1
- •На пяти карточках написаны цифры от одного до пяти. Случайным
На пяти карточках написаны цифры от одного до пяти. Случайным
образом отбирают три карточки и раскладывают их в порядке
поступления в ряд слева направо. Найти вероятности событий:
1.10
б) появится число, не содержащее цифры 3 ;
в) появится число, состоящее из последовательных цифр;
г) появится четное число.
Задача 2
Тема: Алгебра событий. Действия над событиями
(сформулированный ответ обосновать)
2.2
A = { мишень поражена };
2.1
2.3
Событие B равно: .
Что представляет собой противоположное событие ?
Событие B является частным случаем события A .
Что представляют собой их сумма и произведение ?
2.4
A = { выпадение четного числа очков };
B = { выпадение числа очков, большего или равного пяти };
C = { выпадение единицы }?
Бросают две монеты. Рассматриваются события :
2.5
C = { выпадение герба на второй монете }.
Образуют ли события A, B, С полную группу ?
Совместны ли события B и C ?
Пусть A, B, C – случайные события.
2.6
2.7
Какое из следующих равенств справедливо:
A + B = A ; A · B = A; A + B = A · B ?
2.8
Бросают два игральных кубика. Рассматриваются события:
A 1 = { на обоих кубиках шестерки };
A 2 = { ни на одном кубике шестерок нет};
A 3 = { на одном кубике шестерка, на другом нет}.
Образуют ли эти события полную группу ?
Какие из них совместны, какие нет ?
Пусть A, B, C – случайные события.
При каком условии выполняется равенство : A · B · C = B ?
2.9
Бросаются последовательно три монеты. Определить, зависимы
2.10
B = { выпадение хотя бы одной цифры } ?
Задача 3
Тема : Теоремы сложения и умножения вероятностей
3.1
П
3.6
П
3.2
Появление брака на каждой из операций - события независимые.
Найти вероятность изготовления нестандартной детали.
В
3.3 3.5
В
3.4
Индикатор цели состоит из трех датчиков. Вероятность обнаружения
цели для любого из датчиков равна 0,7 . Найти вероятность того, что цель будет обнаружена, если индикатор включается при срабатывании хотя бы двух датчиков.
Студент знает 30 вопросов из 50. Найти вероятность того, что он ответит хотя бы на один вопрос из четырех предложенных .
Н
3.7
И
3.8
Т
3.9
того, что первый успешно пройдет отбор и попадет в сборную, равна 0,8; для второго вероятность равна 0,6; для третьего - 0,5. Найти вероятность того, что хотя бы один из этих спортсменов в сборную попадет.
3.10
Вероятность того, что студент сдаст первый экзамен, равна 0,6 ;
второй - 0,9; третий - 0,8. Найти вероятность того, не менее двух
экзаменов он сдаст.
Задача 4
Тема: Рассчитать надежность системы
Надежности элементов, ее составляющих, указаны на схеме.
0,8
0,7
4.1
0,8
0,8
0,9
0,6
4.2
0,8
0,8
0,9
0,7
0,7
0,6
0,9
0,9
0,7
4.3
0,7
0,6
0,5
4.4
0,7
0,9
0,6
0,6
0,5
0,9
0,5
0,7
4.5
0,5
0,85
0,9
0,5
4.6 0,9
0,95
0,7
0,95
0,9
0,8
4.7
0,9
0,9
0,7
0,8
0,8
0,8
0,7
0,9
0,9
4.8
0,8
0,6
0,9
0,7
4.9
0,8
0,7
0,5
0,7
0,9
0,8
4.10 0,4
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,8
Задача 5
Тема: Формула полной вероятности и формула Бейеса
5.1
Первый из них самый короткий, но на нем вероятность опоздания
р
5.2
В магазине имеются в продаже однотипные изделия трех фирм в
5.3 5.4
вероятность наличия дефекта равна 0,1; у изделий второй фирмы – 0,05; у изделий третьей фирмы – 0,02. Наугад взятое изделие оказалось дефектным. Какова вероятность того, что оно изготовлено первой фирмой?
Студент выучил 20 билетов из 30. Что для него лучше, идти отвечать первым, вторым или третьим ?
Т
5.5
В мишени оказалось две пробоины. Какова вероятность того, что промахнулся второй стрелок ?
Группа из 30 студентов идет сдавать экзамен по теории вероятностей.
5.6 5.7 5.8
сдать экзамен равна 90%. Двенадцать человек изучили 75% вопросов, для них вероятность сдать экзамен равна 60%. Остальные идут на экзамен почти ничего не изучив, поэтому у них вероятность сдать экзамен равна 0,001. Какова вероятность того, что наугад взятый студент экзамен сдаст ?
Контроль качества осуществляют два контролера. Первый проверяет 60% изделий, второй - 40%. У первого контролера вероятность
пропустить брак равна 0,02, у второго – 0,01. Из изделий, уже прошедших контроль, наугад выбрано одно, и оно оказалось дефектным. Какова вероятность того, что пропустил брак первый контролер?
В коробке лежит шар неизвестного цвета - с равной вероятностью белый или черный. В нее опускают один белый шар и после тща-
тельного перемешивания наугад достают один шар. Он оказался белым. Какова вероятность того, что шар, оставшийся в урне, тоже белый?
На завод поступает сырье от трех поставщиков. Вероятность изготовить качественную продукцию из сырья, поставляемого первым из
них, равна 0,75 ; из сырья, изготовляемого вторым, -0,9; третьим-0,8. На складе имеется 40% упаковок от первого поставщика; 25% – от второго и 35% от третьего. Какова вероятность того, что из наугад взятой со склада упаковки будет изготовлена качественная продукция?
5.9
С
6.1
оба блока. Для первого из них вероятность безотказной работы равна 0,8, для второго -0,9. Система испытывалась и вышла из строя. Какова вероятность того, что отказал именно второй элемент ?
И
5.10
достают два шара и перекладывают в первую. Затем из первой наугад достают один шар. Какова вероятность того, что он окажется черным?
Задача 6
Составить закон распределения для случайной величины,
указанной в условии задачи
Вероятность попадания в первом выстреле равна 0,7; во втором -0,9;
в
6.3 6.4
С
6.2
Случайная величина X - число гербов, выпавших при бросании трех монет.
П
6.5 6.6 6.7 6.8 6.9
Вероятность попадания стрелка в одном выстреле равна 0,7. Патроны ему выдают до первого промаха. Случайная величина X - число использованных патронов.
В коробке лежат 5 красных, 7 белых и 8 черных шаров. Наугад достают три шара. Случайная величина X -число извлеченных белых шаров.
Бросают три игральных кубика. Случайная величина X - число выпавших шестерок.
В партии изделий 8 качественных и два дефектных. Наугад отбирают три . Случайная величина X - число дефектных среди них.
Студенту задают вопросы до первого неправильного ответа. На 80% вопросов ответы он знает. Случайная величина X - число заданных вопросов.
В
6.10
Задача 7
Тема: Закон распределения дискретной случайной величины
Дискретная случайная величина задана рядом распределения.
Необходимо:
Записать пропущенную вероятность.
Подсчитать вероятности попаданий в указанные интервалы.
Записать значения функции распределения F(x) в указанных точках.
Записать функцию распределения при любых значениях аргумента,
построить ее график.
Вычислить числовые характеристики случайной величины :
m x , m o , D x , s x .
|
7.1 |
|
x i |
1 |
3 |
7 |
9 |
12 |
14 |
|
|
|
p i |
0,1 |
0,2 |
|
0,4 |
0,05 |
0,15 |
P(X=2); P(X=9); P(X<5); P(X>8); P(4<X<13); P(10<X<20);
F(0); F(4); F(10); F(40).
|
7.2 |
|
x i |
3 |
4 |
6 |
8 |
13 |
18 |
|
|
|
p i |
0,15 |
0,20 |
0,10 |
0,35 |
|
0,05 |
P(X=9); P(X=4); P(X<8); P(X>2); P(5<X<11); P(70<X<40);
F(–3); F(6); F(12); F(70).
|
7.3 |
|
x i |
0 |
2 |
4 |
5 |
9 |
11 |
|
|
|
p i |
0,20 |
0,05 |
0,15 |
|
0,4 |
0,10 |
P(X=5); P(X=7); P(X<3); P(X>6); P(2<X<10); P(7<X<100);
F(–8); F(5); F(12); F(35).
|
7.4 |
|
x i |
1 |
4 |
5 |
8 |
11 |
14 |
|
|
|
p i |
0,10 |
0,10 |
0,25 |
|
0,10 |
0,05 |
P(X=11); P(X=0); P(X<10); P(X>4); P(5<X<13); P(3<X<30);
F(–5); F(6); F(11); F(90).
|
7.5 |
|
x i |
0 |
2 |
5 |
9 |
12 |
16 |
|
|
|
p i |
0,10 |
|
0,15 |
0,05 |
0,25 |
0,05 |
P(X=12); P(X=6); P(X<7); P(X>2); P(5<X<14); P(10<X<30);
F(–1); F(5); F(8); F(90).
|
7.6 |
|
x i |
1 |
4 |
5 |
8 |
10 |
12 |
|
|
|
p i |
0,05 |
0,15 |
0,05 |
0,20 |
0,10 |
|
P(X=3); P(X=5); P(X<8); P(X>6); P(3<X<9); P(5<X<25);
F(–4); F(5); F(11); F(37).
|
7.7 |
|
x i |
3 |
5 |
7 |
9 |
13 |
14 |
|
|
|
p i |
0,05 |
0,05 |
0,25 |
0,35 |
|
0,10 |
P(X=1); P(X=7); P(X<8); P(X>5); P(6<X<15); P(10<X<30);
F(2); F(7); F(12); F(45).
|
7.8 |
|
x i |
6 |
7 |
9 |
11 |
14 |
17 |
|
|
|
p i |
0,35 |
|
0,15 |
0,05 |
0,10 |
0,10 |
P(X=4); P(X=9); P(X<10); P(X>7) P(2<X<9); P(6<X<26);
F(5); F(11); F(15); F(45).
|
7.9 |
|
x i |
0 |
5 |
7 |
8 |
11 |
15 |
|
|
|
p i |
|
0,05 |
0,10 |
0,10 |
0,35 |
0,10 |
P(X=3); P(X=15); P(X<6); P(X>9); P(2<X<12); P(7<X<25);
F(–5); F(6); F(11); F(33).
|
7.10 |
|
x i |
2 |
6 |
9 |
12 |
14 |
16 |
|
|
|
p i |
0,25 |
0,15 |
0,10 |
|
0,05 |
0,05 |
P(X=1); P(X=12); P(X<6); P(X>7); P(3<X<15); P(8<X<80);
F(1); F(8); F(12); F(20).
Задача 8
Тема: Функция распределения
Для непрерывной случайной величины X задана функция распределения F(x).
Необходимо:
Найти значение параметра C из условия непрерывности F(x).
Построить график F(x).
Подсчитать вероятности попаданий в указанные интервалы.
Найти плотность распределения f(x) и построить ее график.
8.1
P(X<2); P(X>3); P(–7<X<1); P(0,5<X<3); P(2<X<7); P(–3<X<12).
8.2
P(X<1,5); P(X>0,5); P(–3<X<1); P(0,5<X<4); P(1<X<8); P(–5<X<11).
8.3
P(X<p/4); P(X>p/3); P(–5<X<p/6); P(p/ 6<X<p/ 3); P(p/3<X<7); P(–p<X<2p).
8.4
P(1<X<4); P(X>0,5); P(–3<X<10); P(X<1,5); P(2<X<9); P(–4<X<1).
8.5
P(X<p/ 4); P(X>2); P(–5<X<p/6); P(p/ 4<X<4); P(3<X<12); P(–9<X<9).
8.6
P(0,5<X<3); P(3<X<8); P(–2<X<11); P(X<1,5); P(X>3,5); P(–7<X<1).
8.7
P(–7<X<2); P(1<X<3); P(2<X<7); P(X<2,5); P(X>1.5); P(–4<X<40).
8.8
P(X>); P(–4<X<0,5); P(<X<2); P(X<3); P(2<X<9); P(–7<X<10).
8.9
P(X<2,5); P(X>5); P(–3<X<2); P(2<X<3); P(4<X<7); P(–6<X<40).
8.10
P(X<1); P(2<X<5); P(–8<X<12); P(X>5); P(–7<X<0,5); P(4<X<5).
Задача 9
Тема: Плотность распределения
Для непрерывной случайной величины X задана плотность распределения f(x).
Необходимо:
1. Найти значение параметра C, входящее в формулу плотности.
Построить график f(x) .
2. Посчитать вероятности попаданий в указанные интервалы.
3. Найти числовые характеристики случайной величины:
m x, m o, m e, D x , s x .
4. Найти функцию распределения F(x) и построить ее график.
9.1
P(X<2); P(X>3); P(–7<X<1); P(0,5<X<3); P(2<X<7); P(–3<X<12).
9.2
P(X<1,5); P(X>0,5); P(–3<X<1); P(0,5<X<3); P(1<X<8); P(–4<X<10).
9.3
P(X< p/ 4); P(X> p/ 3); P(–5<X< p/ 6);
P( p/ 6<X< p/ 3); P( p/ 3<X<7); P(–4<X<11).
9.4
P(1<X<4); P(2<X<9); P(–3<X<10); P(X<1,5); P(X>0,5); P(–4<X<1).
9.5
P(X< 1/4); P(X>2); P(–5<X<1); P(1/2<X<4); P(3<X<12); P(–9<X<9).
9.6
P(0,5<X<3); P(3<X<8); P(–2<X<11); P(X<1,5); P(X>3,5); P(–7<X<1).
9.7
P(–7p<X<p); P(1<X<3p/4); P(p<X<4p);
P(X<2,5p); P(X>3p/ 4); P(–2p<X<3p).
9.8
P(X>1/2); P(–4<X<0,5); P(1/3<X<2); P(X<3); P(2<X<9); P(–7<X<10).
9.9
P(X<2,5); P(X>5); P(–3<X<2); P(2<X<3); P(4<X<7); P(–6<X<40).
9.10
P(X<1); P(2<X<5); P(–8<X<11); P(X>5); P(–6<X<0,5); P(4<X<5).
Задача 10
Тема : Вероятность попадания случайной величины
в заданный интервал
Найти вероятность попадания случайной величины X в заданный интервал (a, b) , если она распределена по указанному закону:
1) равномерное распределение на интервале (a, b);
2) показательное распределение с математическим ожиданием,
равным b;
3) нормальное распределение с математическим ожиданием,
равным a, и среднеквадратическим отклонением, равным a.
10.1
a = 1 ; b = 10 ; a = 8 ; b = 15 .
10.2
10.3
a = 3 ; b = 7 ; a = 5 ; b = 10 .
10.4
a = 4 ; b = 12 ; a = 6 ; b = 15 .
10.5
a = 5 ; b = 9 ; a = 7 ; b = 11 .
10.6
a = 6 ; b = 10 ; a = 8 ; b = 12 .
10.7
10.8
a = 8 ; b = 15 ; a = 12 ; b = 16 .
10.9
10.10
a = 10 ; b = 16; a = 11 ; b = 20 .
Задача 11
Тема : Свойства числовых характеристик распределений.
Использование простейших законов распределения
Известно:
с
11.1
случайная величина Y – равномерная на интервале ( 1; 5 ) ;
случайная величина Z равна: Z = 7X – 2Y .
Найти m z ; D z .
И
11.2
случайная величина X – нормальная с параметрами a=2; s = 4;
случайная величина Y – показательная с параметром l = 0,25;
случайная величина Z равна: Z = 4X – 7Y .
Найти m z ; D z .
И
11.3
случайная величина X распределена по закону :
x i |
-1 |
2 |
3 |
7 |
p i |
0,4 |
0,2 |
0,3 |
0,1 |
случайная величина Y – показательная с параметром l = 0,1;
случайная величина Z равна: Z = 9X – 4Y .
Найти m z ; D z .
И
11.4
случайная величина X – нормальная с параметрами a=4; s = 3;
случайная величина Y – равномерная на интервале ( 3; 7 );
случайная величина Z – показательная с параметром l = 0,1;
случайная величина W равна: W = 3X + 2Y – 6Z .
Найти m w ; D w .
И
11.5
случайная величина X – число очков, выпавших на кубике ;
случайная величина Y – равномерная на интервале ( 8; 12 ) ;
случайная величина Z равна: Z = 6X – 11Y .
Найти m z ; D z .
И
11.6
случайная величина X – показательная с параметром l = 0,05;
случайная величина Y – распределена по закону :
x i |
3 |
5 |
8 |
11 |
p i |
0,3 |
0,1 |
0,2 |
0,4 |
случайная величина Z равна: Z = 5X – 13Y .
Найти m z ; D z .
И
11.7
случайная величина Z – стандартная нормальная;
случайная величина Y – равномерная на интервале ( 4; 8 );
у случайной величины X m x = 4 ; M[ X2 ] =16 .
случайная величина равна: W = 4·X·Z – 10Y .
Найти m z ; D z .
И
11.8
случайная величина X – число гербов при бросании 10 монет;
случайная величина Y – сумма очков на двух кубиках;
случайная величина Z равна: Z = 9X – 17Y .
Найти m z ; D z .
И
11.9
случайная величина X распределена по закону :
x i |
1 |
3 |
5 |
7 |
p i |
0,2 |
0,3 |
0,2 |
0,3 |
случайная величина Y – нормальная с параметрами a=5; s = 5;
случайная величина Z равна: Z = 5X – 8Y .
Найти m z ; D z .
И
11.10
случайная величина X – показательная с параметром l = 0,1;
случайная величина Y – число цифр «6» при бросании трех кубиков;
случайная величина W – равномерная на интервале ( –7; 7);
случайная величина Z равна: Z = 3X – 3Y – 4W .
Найти m z ; D z .
Задача 12
Тема: Повторение опытов.
Биномиальное распределение и его предельные случаи
В
12.1
Какова вероятность того, что при 50 попытках выигрыш будет
получен не менее 2 раз ?
Н
12.2
И
12.3
Для контроля отбираются наугад 7 изделий. Какова вероятность
того, что среди них будет по крайней мере одно дефектное?
12.4
Вероятность попадания в одном выстреле равна 0,7. Найти вероят-
ность того, что в 50 выстрелах будет получено не менее 30 попаданий.
В
12.5
вероятность того, что из 50 ведомостей окажется хотя бы две
ошибочных ?
В
12.6
вероятность того, что из 50 реле по крайней мере три не сработают ?
В
12.7
изготавливаемых фирмой изделий. Найти вероятность того, что
из 50 проданных изделий возвращены будут не более двух.
К
12.8
появится не более 15 раз ?
12.9
Какова вероятность того, что при 5 бросаниях кубика цифра "6" появится не менее 3 раз ?
В
12.10
работу с вероятностью 0,05. Какова вероятность того, что число
не вышедших на работу будет не более трех ?
Задача 13
Тема: Поток событий. Случайное поле точек
В
13.1
Н
13.2
Очередная заявка поступила в 10 00. Какова вероятность того, что следующая поступит в интервале от 15 00 до 17 00 ?
С
13.3
Какова вероятность того, что в течение 8 – часовой рабочей смены конвейер остановится не более 2 раз?
Н
13.4
П
13.5
Какова вероятность того, что за 8 часовую рабочую смену ни одной перегрузки не произойдет?
В
13.6
Какова вероятность того, что с 10 00 до 14 00 произойдет не более 8 аварий?
Н
13.7
Какова вероятность того, что с 12 00 до 14 00 подъедут на заправку не менее шести машин?
В
13.8
Какова вероятность того, что лист длиною 8 метров окажется без дефектов?
Т
13.9
вероятность того, что с 15 00 до 1600 будет не более 4 звонков?
13.10
среднем каждые 500 метров. Какова вероятность того, что на купленной кассете с длиною пленки в 200 метров брака не будет?