Контрольна робота
Основи теорії ймовірності
Завдання 1
Перевірка здійсненності теореми Бернуллі на прикладі надійності електричної схеми.
Формулювання теореми Бернуллі: "Частота появи події в серії дослідів сходиться за ймовірністю до ймовірності даної події."
p 1 = 0.7
p 2 = 0.8
p 3 = 0.9
p 4 = 0.7
p 5 = 0.8
Перевірка теореми за допомогою програми:
Текст програми:
Program Cep;
Uses CRT;
Const c = 5;
Var op, i, j, n, m: integer;
a, rab, pp, ppp, ppp1, ppp2: real;
p: array [1 .. c] of real;
x: array [1 .. c] of byte;
Begin
ClrScr;
Randomize;
p [1]: = 0.7; p [2]: = 0.8; p [3]: = 0.9; p [4]: = 0.7; p [5]: = 0.8;
Writeln ('Дослідів: Мсходи: Вер - ть:'); Writeln;
For op: = 1 to 20 do Begin
n: = op * 100; m: = 0;
Write ('n =', n: 4);
For i: = 1 to n do Begin
For j: = 1 to c do Begin
x [j]: = 0;
a: = random;
if a <p [j] then x [j]: = 1;
End;
rab: = x [i] + x [2] * (x [3] + x [4] + x [5]);
If rab> 0 then m: = m +1;
End;
pp: = m / n;
writeln ('M =', m: 4, 'P *=', pp: 3:3);
End;
ppp1: = p [1] + p [2] * (p [3] + p [4] + p [5]-p [3] * p [4]-p [3] * p [5]-p [4] * p [5] + p [3] * p [4] * p [5]);
ppp2: = p [1] * p [2] * (p [3] + p [4] + p [5]-p [3] * p [4]-p [3] * p [5]-p [4] * p [5] + p [3] * p [4] * p [5]);
ppp: = ppp1-ppp2;
Writeln; Writeln ('Вер. В досвіді: p = ', ppp: 6:3);
Readln;
End.
Результати роботи програми
Дослідів | М-сходи | Вер-ть |
n = 200 n = 300 n = 400 n = 500 n = 600 n = 700 n = 800 n = 900 n = 1000 n = 1100 n = 1200 n = 1300 n = 1400 n = 1500 n = 1600 n = 1700 n = 1800 n = 1900 n = 2000 n = 100 | M = 163 M = 247 M = 337 M = 411 M = 518 M = 591 M = 695 M = 801 M = 908 M = 990 M = 1102 M = 1196 M = 1303 M = 1399 M = 1487 M = 1576 M = 1691 M = 1782 M = 1877 M = 94 | P *= 0.815 P *= 0.823 P *= 0.843 P *= 0.822 P *= 0.863 P *= 0.844 P *= 0.869 P *= 0.890 P *= 0.908 P *= 0.900 P *= 0.918 P *= 0.920 P *= 0.931 P *= 0.933 P *= 0.929 P *= 0.927 P *= 0.939 P *= 0.938 P *= 0.939 P *= 0.940 |
Вер. в досвіді: p = 0.939
Перевірка в ручну:
Перший спосіб:
Другий спосіб:
Висновок: Теорема Бернуллі вірна
Завдання № 2
Кидають дві гральні кістки. Визначити ймовірність того, що: а) сума чисел окулярів не перевершує N; б) твір числа очок не перевершує N; в) твір числа очок ділиться на N. (N = 8)
Виходячи:
1-1 2-1 3-1 4-1 5-1 6-1
1-2 2-2 3-2 4-2 5-2 6-2
1-3 2-3 3-3 4-3 5-3 6-3
n = 36 - кількість комбінацій
1-4 2-4 3-4 4-4 5-4 6-4
1-5 2-5 3-5 4-5 5-5 6-5
1-6 2-6 3-6 4-6 5-6 6-6
а). Сума чисел не перевершує N = 8: к-ть сприятливих результатів m = 26
Ймовірність
б). Твір чисел не перевершує N = 8: к-ть сприятливих результатів m = 16
Ймовірність
в). Твір числа очок ділиться на N = 8: к-ть сприятливих результатів m = 5
Ймовірність
Завдання № 3
Є вироби чотирьох сортів, причому число виробів i - го сорту одно n i, i = 1, 2, 3, 4.
Для контролю навмання беруться m - виробів. Визначити ймовірність того, що серед них m 1 першосортних, m 2, m 3 та m 4 другого, третього і четвертого сорту відповідно.
Завдання № 4
У ліфт k - поверхового будинку сіли n пассажіроа (n <k). Кожен незалежно від інших з однаковою ймовірністю може вийти на будь-якому (починаючи з другого) поверсі. Визначити ймовірність того, що: а) усі вийшли на різних поверхах, б) принаймні, двоє зійшли на одному поверсі.
k = 11, n = 4
а) Все на різних:
n = 11 4 = 14 641
б) Хоча б два на одному:
Завдання № 5
У двох партіях k 1 і k 2% доброякісних виробів відповідно. Навмання вибирають по одному виробу з кожної партії. Яка ймовірність виявити серед них:
а) хоча б одне браковане; б) два бракованих; в) одне доброякісне і одне браковане.
k 1 = 86%, k 2 = 32%
A 1 - доброякісні в 1-й партії
A 2 - доброякісні в 2-й партії
а). одне браковане:
б). два бракованих:
в). Одне доброякісне і одне браковане:
Завдання № 6
З 1000 ламп n i належать i - партії, i = 1, 2, 3. У першій партії 6%, у другій 5%, в третій 4% бракованих лам. Навмання вибирається одна лампа. Визначити ймовірність того, що обрана лампа - бракована.
n 1 = 700 n 2 = 90 n 3 = 210
p 1 = 0.06 p 2 = 0.05 p 3 = 0.04
Нехай:
H 1 - взяли з 1-ї партії
H 2 - взяли з 2-ї партії
H 3 - взяли з 3-ї партії
Нехай B i - шлюб з i - й партії =>
Так як
то =>
Завдання № 7
В альбомі k чистих і l гашені марок. З них навмання витягуються m марок (серед яких можуть бути і чисті і гашені), піддаються спецпогашення і повертаються в альбом. Після цього знову навмання витягуються n марок. Визначити ймовірність того, що все n марок чисті.
k = 8, l = 7, m = 3, n = 3
Нехай:
H 1 - всі чисті марки
H 2 - 1-чиста, 2-гашені
H 3 - 2-чисті, 1-гашене
H 4 - все гашені
По теоремі про повну ймовірності:
Завдання № 8
У магазин поставляють однотипні вироби з трьох заводів, причому i - заводпоставляет m i% виробів (i = 1, 2, 3). Серед виробів i - го заводу n 1% першосортних. Придбано один виріб.
Воно виявилося першосортних. Визначити ймовірність того, що куплений виріб випущено i - заводом.
m 1 = 60 m 2 = 20 m 3 = 20
n 1 = 70 n 2 = 80 n 3 = 90
Нехай:
H 1 - поставив перший завод
H 2 - поставив другий завод
H 3 - поставив третій завод
Нехай: А - першосортних виробів =>
За формулою Бейсса:
=> Так як i = 3
Задача 9
Імовірність виграшу в лотерею на один квиток дорівнює p. Придбано n квитків. Знайти Найімовірніше число виграли квитків і відповідну ймовірність.
p = 0.3 - імовірність на 1 квиток
n = 15 - кількість куплених квитків
Формула Бернулі:
m = 1,2,3,4, ... .., n
Похідна функція:
q = 1 - p
Найімовірніше число виграли квитків
=>
Найімовірніше число виграли квитків: m 0 = 4
- Відповідна ймовірність
Завдання № 10
Вірогідність "збою" в роботі телефонної станції при кожному виклику дорівнює p. Надійшло n викликів. Визначити ймовірність m збоїв.
р = 0.007 - ймовірність "збою" при виклику
n = 1000 - у викликів
m = 7 - кількість "збоїв"
За законом Пуассона:
=>
Завдання № 11
За даним законом розподілу випадкової величини знайти характеристичну функцію φ (t), математичне сподівання М ξ, дисперсію D ξ випадкової величини ξ.
Біноміальний закон:
n = 3
p = 0.67
=>
=>
Література
Е.С. Венцель "Теорія ймовірності"
В.Ф. Чудесенко "Збірник завдань зі спецкурсу вищої математики ТР"
Курс лекцій з Теорії ймовірності