Теория вероятности практика 2 семестр. Практика 2 семестр. 1 Классическое определение вероятностей. Задачи

• Название: 1 Классическое определение вероятностей. Задачи
• Анкор: Теория вероятности практика 2 семестр
• Дата: 02.04.2023
• Размер: 0.8 Mb.
• Имя файла: Практика 2 семестр.doc
• Тип: Документы; #1031287
• страница: 1 из 6

1.1.Классическое определение вероятностей. Задачи

1. 
   Куб, все грани которого окрашены, распилен на 1000 кубиков одинакового размера. Полученные кубики тщательно перемешаны. Найти вероятность того, что наудачу вытащенный кубик будет иметь: 1) одну окрашенную грань; 2) не более двух окрашенных граней; 3) не менее одной окрашенной грани.
   

Ответ: У куба 6 граней. На каждой грани расположено 10·10=100 квадратов, которые являются основаниями маленьких кубиков.

Кубики, имеющие 2 окрашенные грани, находятся на ребрах куба и не совпадают с вершинами.

На одном ребре куба находится 10 кубиков.

2 кубика в углах – вершины, они имеют по три окрашенные грани, значит

10–2=8 кубиков имеют по две окрашенные грани.

У куба 12 ребер, следовательно, всего таких кубиков 12·8=96 штук.

Одну окрашенную грань имеют кубики, которые лежат на грани, но не лежат на ребре.

Таких кубиков на одной грани 100– 8·4–4=64

На 6 гранях лежат 64·6= 384 кубика с одной окрашенной гранью.

По формуле классической вероятности

1) р=384/1000=0,384 вероятность того, что на удачу извлечённый кубик имеет 1 окрашенную грань;

2) p=96/1000=0,096 вероятность того, что на удачу извлечённый кубик имеет 2 окрашенные грани;

3) р=8/1000 = 0,008 вероятность того, что на удачу извлечённый кубик имеет 3 окрашенные грани.

О т в е т.

1) 0,384;

2)0,096;

3)0,008
Между прочим, кубиков с неокрашенными гранями

1000–384–96–8=512

1.2.Геометрическая вероятность

2. 
   В квадрат вписан круг. Найти вероятность того, что точка, случайно брошенная в квадрат, попадет в круг.
   

Ответ: Вероятность будет равна отношению площади круга к площади квадрата

Обозначим сторону квадрата а

площадь квадрата = a^2

радиус вписанного в квадрат круга будет а/2, а площадь - (Пи*а^2)/4

Тогда вероятность точки попасть в круг Р=(Пи*а^2)/(4*a^2)=Пи/4.

1.3. Задачи для самостоятельного решения

1. 
   В книге 300 страниц. Какова вероятность того, что номер наудачу открытой страницы будет кратен 7?
   

Ответ: Страниц кратных 7 в книге 42 (7,14,21,28 …294). Вероятность того, что открытая наугад страница будет кратна 7 составляет 42/300 = 0,14 = 14%.

2.1. Операции над событиями. Независимость событий

3. 
   Опыт состоит в последовательном подбрасывании двух монет. Рассматриваются события:
   

- появление герба на первой монете;

- появление хотя бы одного герба;

- появление хотя бы одной цифры;

- появление герба на второй монете.

Определить, зависимы или независимы пары событий:

1) и E; 2) и F; 3) D и ; 4) D и .

Определить условные и безусловные вероятности событий в каждой паре.

Ответ:

а) А и Е: Р (Е) =3/4; Р (Е/А) =1/2; события зависимы;
б) А и F: Р (А) =1/2; Р (А/F)=1/2; события независимы;
в) D и Е: Р (D)=3/4; Р (D/Е) =2/3; события зависимы.
г) D и F: Р(D)=3/4; Р(D/F)=1/2; события зависимы

2.2. Условная вероятность

1. 
   Студент пришел на экзамен, зная 20 из 25 вопросов программы. Найти вероятность того, что он ответит на три последовательно заданных ему вопроса.
   

Ответ: Вероятность, что студент ответит на первый вопрос: p1 = 20/25 = 0,8; Условная вероятность того, что студент ответит на второй вопрос, если он ответил на первый: p2 = 19/24; Условная вероятность того, что студент ответит на третий вопрос, если он ответил на первые два: p2 = 18/23; Вероятность того, что студент ответил на все три вопроса: P (3) = 0,8 · 19/24 · 18/23 = 0,496.

2.3. Теоремы умножения и сложения вероятностей

2. 
   Два стрелка стреляют по мишени. Вероятности попадания в мишень при одном выстреле для первого стрелка равна 0.7, а для второго — 0.8. Найти вероятность того, что при одном залпе в мишень попадет только один из стрелков.
   

Ответ: P=p1⋅p2=0,7⋅0,8=0,56.
2.3. Задачи для самостоятельного решения

1. 
   В отделе работают семь мужчин и три женщины. По табельным номерам отобраны три человека. Какова вероятность того, что отобранные лица окажутся мужчинами?
   

Ответ: P(ABC) = P(A) * P(B/A) * P(C/AB) = 7/10 * 2/3 * 5/8 = 7/24

1. 
   Формула полной вероятности и формула Байеса
   
1. 
   Три оператора радиолокационной установки проводят соответственно 25%, 35% и 40% всех измерений, допуская при этом 5%, 4% и 2% ошибок соответственно. Случайно выбранное измерение оказалось ошибочным. Найти вероятность того, что оно было выполнено третьим оператором.
   

Ответ: Р = (0,4*0,02) / (0,25*0,05+0,35*0,04+0,4*0,02) = 0,008/0,0345=0,2318

1. 
   Задачи для самостоятельного решения
   

5, Известно, что 96% выпускаемых заводом изделий отвечает стандарту. Упрощенная схема контроля признает пригодной стандартную продукцию с вероятностью 0.98 и нестандартную с вероятностью 0.05. Определить вероятность того, что изделие, прошедшее упрощенный контроль, отвечает стандарту.

Ответ: Гипотезы:

Н1 – {изделие стандартное};

Н2 – {изделие нестандартное};

Р (Н1)=0,96; Р (Н2)=0,04;
Событие А – {изделие прошло контроль}.

P(A|H1)=0,98; P(A|H2)=0,05;

По формуле полной вероятности имеем

Р (А) = Р (Н1)•P(A|H1)+ Р (Н2)•P(A|H2)=0,96•0,98+0,04•0,05=0,9428.
Тогда по формуле Бейеса искомая вероятность

P(H1|A)= Р (Н1)•P(A|H1)/Р (А) =0,96•0,98/0,9428=0,998

1. 
   Формула Бернулли. Предельные теоремы в схеме Бернулли
   

1. 
   Два равносильных шахматиста играют в шахматы. Что вероятнее: выиграть две партии из четырех или три партии из шести (ничьи во внимание не принимаются)?
   

Ответ: Вероятность выиграть 2 партии из 4 равна:
P=P4(2)=C24⋅0.52⋅0.52=0.375.

Вероятность выиграть 3 партии из 6 равна:
P=P6(3)=C36⋅0.53⋅0.53=0.3125.

Так как P1>P2, вероятнее выиграть 2 партии из 4.

2. 
   Задачи для самостоятельного решения
   

1. 
   Пусть вероятность попадания в цель при одном выстреле равна 1/5. Производится 10 независимых выстрелов. а) Какова вероятность попадания в цель по меньшей мере дважды? б) Какова условная вероятность попадания в цель по меньшей мере дважды, если известно, что по крайней мере одно попадание произошло?
   

Ответ:

P (попадание в цель) = 1/5

P (цель не поражена) = 4/5

P) попадание в цель по крайней мере дважды)

= 1-P (цель поражена ноль или один раз)

= 1-10C0 × (4/5) ^ 10 — 10C1×(1/5)×(4/5)^9

= 1—(0.8)^10-2×(0.8)^9

= 0,6241903616 в десятичном ответе.

5.1. Дискретные случайные величины

3, В партии 10% нестандартных деталей. Наудачу отобраны четыре детали. Написать ряд распределения числа нестандартных деталей среди отобранных четырех.



5.2. Задачи для самостоятельной работы.

2. 
   Баскетболист бросает мяч в корзину. Построить ряд распределения и функцию распределения числа попаданий мячом в корзину при двух бросках, если вероятность попадания равна . Построить функцию распределения вероятностей и ее график. Вычислить числовые характеристики.
   

0,36

0,48

0,16

DX=0.48

MX=0.8F= 0; (-беск; 0]

F= 0.36; (0;1]

F= 0.8; (1;2]

F= 1; (2;+беск]



6.1. Непрерывные случайные величины и их числовые характеристики

2. 
   Задачи для самостоятельного решения.
   

1. 
   Случайная величина задана функцией плотности распределения вероятностей:
   

Найти функцию распределения . Вычислить характеристики случайной величины.
Тема 3. Элементы математической статистики

Практические занятия 15-18. Основы математической статистики.

3. 
   Вариационные ряды и их характеристики. Доверительные интервалы.
   

7.4. Задачи для самостоятельной работы

Дан интервальный вариационный ряд. Требуется:

1. 
   Построить гистограмму и полигон частот и относительных частот;
   
2. 
   Записать эмпирическую функцию распределения и построить её график;
   
3. 
   Определить числовые характеристики вариационного ряда: , , , , ;
   
4. 
   Предполагая нормальное распределение генеральной совокупности, построить доверительные интервалы надежности 0.95 и 0.99 для параметров нормального распределения;
   

1. 
   Дан интервальный ряд испытания на разрыв 100 образцов дюралюминия ( ‑ предел прочности на разрыв, кг/мм²; ‑ число образцов).
   

   	40‑42	42‑44	44‑46	46‑48	48‑50
   	7	25	37	23	8

2. 
   Даны результаты исследования грануляции партий порошка ( ‑ грануляции, мкм; ‑ число партий).
   

   	0‑40	40‑80	80‑120	120‑160	160‑200
   	3	12	18	13	4

3. 
   Даны результаты исследования 50 образцов на прочность напыленного слоя ( ‑ прочность, кг/мм²; ‑ число образцов).
   

   	2,0‑2,2	2,2‑2,4	2,4‑2,6	2,6‑2,8	2,8‑3,0
   	3	12	20	13	2

4. 
   Даны результаты измерения диаметров валиков ( ‑ диаметры валиков, мм; ‑ число валиков).
   

   	9,4‑9,6	9,6‑9,8	9,8‑10,0	10,0‑10,2	10,2‑10,4
   	3	8	17	16	6

5. 
   Имеются данные о среднесуточном пробеге 50 автомобилей ЗИЛ ( ‑ пробег, сотни км; ‑ число автомобилей).
   

   	1,2‑1,6	1,6‑2,0	2,0‑2,4	2,4‑2,8	2,8‑3,2
   	5	12	25	6	2

6. 
   Даны результаты измерения твердости (x_i, у.е.) сверл ( ‑ число сверл).
   

   	20‑30	30‑40	40‑50	50‑60	60‑70
   	3	6	23	14	4

7. 
   Даны результаты испытаний стойкости 100 фрез ( ‑ стойкость в час, кг/мм²; ‑ число фрез).
   

   	32‑36	36‑40	40‑44	44‑48	48‑52
   	7	22	44	21	6

8. 
   Даны результаты измерения толщины (x_i, мм) 50 смоляных прокладок ( ‑ число прокладок).
   

   	0,24‑0,28	0,28‑0,32	0,32‑0,36	0,36‑0,40	0,40‑0,44
   	5	8	22	9	6

9. 
   Даны результаты определения содержания фосфора в 100 чугунных образцах (x_i ‑ содержание в % фосфора; ‑ число образцов).
   

   	0,10‑0,2	0,2‑0,3	0,3‑0,4	0,4‑0,5	0,5‑0,6
   	6	23	38	25	8

10. 
    Имеются статистические данные о трудоемкости операции (x_i, мин) ремонта валика водяного насоса ( ‑ число валиков).
    

    	0‑10	10‑20	20‑30	30‑40	40‑50
    	16	48	70	47	19

11. 
    Даны результаты испытания стойкости (x_i, ч) 200 сверл ( ‑ число сверл).
    

    	3,0‑3,2	3,2‑3,4	3,4‑3,6	3,6‑3,8	3,8‑4,0
    	17	49	70	46	18

12. 
    Дан интервальный ряд испытания на разрыв 100 образцов дюралюминия ( ‑ предел прочности, кг/мм²; ‑ число образцов).
    

    	20‑22	22‑24	24‑26	26‑28	28‑30
    	4	28	40	23	5

13. 
    В целях изучения норм расходования сырья при изготовлении продукции проведена выборка, в результате которой получено следующее распределение изделий по массе ( ‑ число изделий):
    

    Масса, г	19‑20	20‑21	21‑22	22‑23	23‑24	24‑25
    	1	20	40	25	10	4

14. 
    В целях изучения урожайности подсолнечника проведено выборочное обследование 100 га посевов, в результате которого получены данные ( ‑ посевная площадь, га).
    

    Урожайность, ц/га	11‑13	13‑15	15‑17	17‑19	19‑21
    	10	40	25	20	5

15. 
    Даны результаты исследования грануляции партий порошка ( ‑ грануляции, мкм; ‑ число партий).
    

    	[15,25)	[25,35)	[35,45)	[45,55)	[55,65)
    	3	12	18	13	4

16. 
    В целях изучения норм расходования сырья при изготовлении продукции проведена выборка, в результате которой получено следующее распределение изделий по массе ( ‑ масса изделия, г; ‑ число изделий).
    

    	19‑21	21‑23	23‑25	25‑27	27‑29	29‑31
    	2	15	49	23	8	3

17. 
    Имеются данные о величине товарооборота для 50 магазинов ( ‑ товарооборот, млн руб.; ‑ число магазинов).
    

    	100‑140	140‑180	180‑220	220‑260	260‑300
    	2	10	25	9	4

18. 
    Имеются следующие данные о величине товарооборота для 40 магазинов города ( ‑ товарооборот, усл. руб.; ‑ число магазинов):
    

    	[100,150)	[150,200)	[200,250)	[250,300)	[300,350)	[350,400)
    	1	9	15	7	5	3

19. 
    Имеются следующие данные о величине товарооборота для 50 магазинов города ( ‑ товарооборот, усл. руб.; ‑ число магазинов):
    

    	[0,50)	[50,100)	[100,150)	[150,200)	[200,250)	[250,300)
    	15	12	9	7	4	3

20. 
    Даны результаты испытания стойкости 100 фрез ( ‑ стойкость, ч; ‑ число фрез).
    

	32‑34	34‑36	36‑38	38‑40	40‑42
	4	25	45	20	6