Главная страница
Навигация по странице:

  • С целью более глубокого изучения темы выполните следующие задания. Задание 11.1.

  • 11.1.2. 2 34 22 12lim p x p x x p x ++−∞→11.1.3.

  • 11.1.4. ()2 12 11 23 3lim1 p x p x p x p x −++−→11.1.5.

  • 11.1.6. () x p p x p x 3 13 0sin sin lim+→11.1.7.

  • 11.2.2. 3)(3 21 p x p p y −=11.2.3.

  • 11.2.6. 2 21 x p e p y −=11.2.7. x p e x y 1=11.2.8.

  • 11.2.9. x p e p x y 1 2=11.2.10.

  • С целью более глубокого изучения темы выполните следующие задания. Задание 12.1.

  • Информатика и математика, (для юристов), 2011. Информатика и математика проблемнотематический комплекс


    Скачать 3.34 Mb.
    НазваниеИнформатика и математика проблемнотематический комплекс
    АнкорИнформатика и математика, (для юристов), 2011.pdf
    Дата05.11.2017
    Размер3.34 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаИнформатика и математика, (для юристов), 2011.pdf
    ТипУчебное пособие
    #10132
    страница5 из 23
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   23
    .

    =


    =
    =



    1
    ln ln ln
    1 1
    x
    x
    dx
    . Здесь учтено, что
    0 1
    ln
    ;
    ln lim
    =

    =


    x
    x
    . Интеграл расходится.
    45.Вычислить интеграл



    +



    2 1 x
    dx
    Аналогично примеру 59 имеем:
    π
    π
    π
    =





    ⎛−

    =
    −∞


    =
    =



    +






    2 2
    )
    arctg(
    arctg arctg
    1 2
    x
    x
    dx
    46.Оценить значение интеграла

    +
    2 0
    2
    sin
    1
    π
    x
    dx
    с помощью теоремы о среднем определенного интервала.
    В случае сложных подынтегральных выражений или «неберущихся» интегралов для оценки значения интеграла достаточно удобна теорема о среднем:
    )
    (
    )
    (
    )
    (
    a
    b
    c
    f
    dx
    x
    f
    b
    a


    =


    1. Практические задания 37
    Здесь c – точка внутри интервала интегрирования (т.е. a < c < b), выбираемая при выполнении расчета. Для практических целей удобно выбирать середину интервала, т.е.
    2
    b
    a
    c
    +
    =
    Для решения примера выберем
    4 2
    2 0
    2
    π
    π
    =
    +
    =
    +
    =
    b
    a
    c
    Тогда:







    ⎛ −
    +
    =
    +
    2 0
    2 2
    05
    ,
    1 0
    2 4
    sin
    1 1
    sin
    1
    π
    π
    π
    x
    dx
    Точное значение интеграла равно 1,12, т.е. погрешность составила 7%.
    Заметим, что удачный выбор точки с может повысить точность вычислений. Однако середина интервала удобнее для грубой оценки зна- чения интеграла. При необходимости более точных вычислений следует использовать другие методы, из которых рекомендуем формулу трапеций.
    47. Вычислить интеграл

    +
    1 0
    2 1 x
    dx
    по формуле трапеций.
    Формула трапеций имеет вид:






    +
    +

    =



    =
    1 1
    )
    (
    2
    )
    (
    )
    (
    )
    (
    n
    i
    i
    b
    a
    x
    f
    b
    f
    a
    f
    n
    a
    b
    dx
    x
    f
    Здесь
    – число интервалов разбиения области интегрирования;
    xi – абсцисса конца интервала, причем x0 = a и xn = b.
    0
    Z
    n

    Точность формулы зависит от выбираемого значения n. При ответст- венных расчетах рекомендуется вычислить интеграл для двух различных значений n (к примеру, n = 8 и n = 12), после чего сравнить результаты.
    Если они близки, то расчет закончен. Существует и аналитическая формула для оценки погрешности.
    Выберем для данного примера n = 5, т.е. разобьем область интегриро- вания на пять интервалов.
    1 0

    x
    Длина интервала
    2
    ,
    0 5
    0 1
    =

    =

    =
    n
    a
    b
    h
    , следовательно
    2
    b
    a
    с
    +
    =
    :
    x
    5 1
    =
    x
    4 0 8
    = ,
    x
    3 0 6
    = ,
    x
    2 0 4
    = ,
    x
    1 0 2
    = ,
    x
    0 0
    =
    В нашем примере
    2 1
    1
    )
    (
    x
    x
    f
    +
    =
    . Для вычисления удобно оформить расчеты следующей таблицей:
    )
    (
    i
    x
    f
    N
    xi
    2 1
    1
    )
    (
    i
    i
    x
    x
    f
    +
    =
    0 0 1
    1 0,2 0,9615 2 0,4 0,8621 3 0,6 0,7353 4 0,8 0,6098 5 1 0,5000

    Информатика и математика
    38
    В соответствии с формулой трапеций:
    =






    +
    +
    +
    +
    +

    =
    +

    )
    6098
    ,
    0 7353
    ,
    0 8621
    ,
    0 9615
    ,
    0
    (
    2 5000
    ,
    0 1
    5 0
    1 1
    1 0
    2
    x
    dx
    7837
    ,
    0
    Точное значение этого интеграла 0,7854, т.е. погрешность составила
    0,2%.
    Если повторить расчет, приняв n = 10, то приближенное значение интеграла будет 0,7850, что отличается от точного на 0,05%. Таким обра- зом, формула трапеций обеспечивает хорошую практическую точность вычислений и легко реализуется на компьютере.
    Существуют и другие, достаточно удобные, формулы приближенного интегрирования (квадратурные формулы) – Симпсона, Гаусса и др., кото- рые можно найти в перечисленной в конце темы литературе.
    48. Найти площадь полуволны синусоиды.
    Геометрический смысл определенного интеграла – площадь фигуры, образованной линией y = f(x), осью 0x и вертикальными прямыми x = a и x = b. Отсюда следует, что общая формула площади любой фигуры, с учетом того, что по физическому смыслу площадь S не может быть отри- цательной, имеет вид:

    =
    b
    a
    dx
    x
    f
    S
    )
    (
    При решении задач на площади рекомендуется предварительно по- строить эскиз вычисляемой площади. В данном случае:
    y
    x
    = sin
    0
    S
    y
    x
    π
    1
    Отсюда:

    =
    π
    0
    sin xdx
    S
    =

    =

    0 0
    cos sin
    π
    π
    x
    xdx
    2
    )
    0
    cos
    (cos
    =


    π
    Следовательно,
    =
    = 2
    S
    2 квадр. ед.

    1. Практические задания 39 49. Вычислить площадь фигуры, образованной осью 0x и линией на интервале
    4 2

    = x
    y
    5 0

    x
    2
    y
    x
    5
    –4 0
    Эскиз показывает, что линия пересекает ось 0x. При вычис- лении площади разобьем интеграл на два слагаемых, для того чтобы не допус- тить алгебраического сложения величин различных знаков. Найдем сначала точку пересечения функции с осью 0x:
    4 2

    = x
    y
    4 2

    = x
    y

    2 1

    =
    x
    (отбрасываем, так как это значение не входит в интервал
    ).
    2 1
    =
    x
    ,
    5 0

    x
    Таким образом,
    3 97 3
    81 3
    16
    )
    4
    (
    )
    4
    (
    5 2
    2 2
    0 2
    =
    +

    =
    =

    +

    =


    dx
    x
    dx
    x
    S
    кв. ед.
    50. Найти площадь фигуры, заключенной между линиями и
    y
    x x
    =

    5 2
    y
    x
    =
    2 2,5
    y
    x x
    =

    5 2
    y x
    =
    2
    y
    x
    5 0
    Точки пересечения линий определятся из уравнения
    , т.е.
    2 2
    5
    x
    x
    x

    =
    5
    ,
    2
    ;
    0 2
    1
    =
    =
    x
    x

    Информатика и математика
    40
    Для решения задач со сложным очертанием области удобно использо- вать графическое разложение на сумму простейших фигур. Так, в нашем случае:
    2,5

    y
    x x
    =

    5 2
    S
    0 0
    0 2,5 2,5
    S
    S
    2
    S
    1
    y
    x
    =
    2
    Следовательно, чтобы получить искомую площадь S, достаточно определить площадь S
    1
    для функции и вычесть из нее площадь
    S
    2
    для функции
    , т.е.
    2 2
    5
    x
    x
    x

    =
    2
    x
    y
    =
    21
    ,
    5 21
    ,
    5 42
    ,
    10
    )
    5
    (
    5
    ,
    2 0
    2 5
    ,
    2 0
    2 2
    1
    =

    =
    =


    =

    =


    dx
    x
    dx
    x
    x
    S
    S
    S
    кв. ед.
    С целью более глубокого изучения темы выполните следующие
    задания.
    Задание 11.1. Вычислить пределы:
    11.1.1.
    2 2
    3 2
    1
    )
    (
    lim
    p
    x
    p
    p
    x
    x
    +
    +


    . 11.1.2.
    2 3
    4 2
    2 1
    2
    lim
    p
    x
    p
    x
    x
    p
    x
    +
    +



    11.1.3.
    3 2
    2 1
    2 1
    2
    lim
    p
    x
    p
    p
    x
    x

    +


    . 11.1.4.
    (
    )
    2 1
    2 1
    1 2
    3 3
    lim
    1
    p
    x
    p
    x
    p
    x
    p
    x

    +
    +


    11.1.5.
    x
    p
    x
    p
    x
    2 1
    0
    sin lim

    11.1.6.
    (
    )
    x
    p
    p
    x
    p
    x
    3 1
    3 0
    sin sin lim
    +

    11.1.7.
    x
    x
    x
    p





    ⎛ +
    →∞
    2 1
    lim
    11.1.8.
    (
    )
    x
    x
    x
    p
    1 1
    0 1
    lim
    +

    Задание 11.2. Найти первые производные от функций:
    11.2.1.
    3 2
    4
    ,
    0 1
    p
    p
    x
    x
    x
    p
    y

    +

    =
    11.2.2.
    3
    )
    (
    3 2
    1
    p
    x
    p
    p
    y

    =
    11.2.3.
    3 2
    2 1
    5
    p
    x
    p
    x
    x
    p
    y
    +

    +
    =
    11.2.4.
    3 1
    2
    x
    p
    p
    y
    +
    =
    11.2.5.
    x
    p
    x
    p
    y
    2 1
    1 3


    =
    11.2.6.
    2 2
    1
    x
    p
    e
    p
    y

    =
    11.2.7.
    x
    p
    e
    x
    y
    1
    =
    11.2.8.
    ⎟⎟


    ⎜⎜



    =
    x
    p
    p
    x
    y
    2 1
    cos ln
    11.2.9.
    x
    p
    e
    p
    x
    y
    1 2
    =
    11.2.10.
    2 3
    2 2
    3
    p
    y
    p
    y
    x
    x
    p
    =
    +
    +
    3 2
    1
    Литература: 3, 4, 25.

    1. Практические задания 41
    Т
    ЕМА
    12
    М
    АТЕМАТИЧЕСКАЯ КОМБИНАТОРИКА
    Рассмотрим ряд примеров, иллюстрирующих применение комбина- торных формул в задачах.
    1.Упростить выражение







    =
    !
    7
    !
    2
    !
    9
    !
    6
    !
    3
    !
    8
    !
    10
    !
    4
    !
    7
    B
    Было бы неправильным просто вычислить все факториалы, после чего перейти к арифметике – слишком большие числа. Используем, где возможно, расчленение факториалов:
    30 1
    720 24 10 9
    8 4
    3 2
    1 10 9
    8
    !
    7
    !
    4
    !
    7
    !
    10
    !
    4
    !
    7
    =
    =





    =




    =
    ;
    84 3
    2 1
    9 8
    7
    !
    6
    !
    3 9
    8 7
    !
    6
    !
    6
    !
    3
    !
    8
    =




    =



    =
    ;
    36 2
    1 9
    8
    !
    7
    !
    2 9
    8
    !
    7
    !
    7
    !
    2
    !
    9
    =


    =


    =
    Следовательно,
    (
    )
    6
    ,
    1 30 48 36 84 30 1
    =
    =

    =
    B
    2. Упростить выражение
    (
    )
    (
    )
    (
    )
    !
    3
    !
    1
    !
    1 1
    !
    5


    +

    +
    =
    m
    m
    m
    m
    A
    Напомним, что
    (
    )
    (
    )
    1
    !
    !
    1
    +

    =
    +
    m
    m
    m
    ;
    (
    )
    m
    m
    m
    !
    !
    1
    =

    и
    5 4
    !
    3
    !
    5


    =
    , тогда
    20 5
    4
    !
    3
    !
    )
    1
    (
    !
    )
    1
    (
    5 4
    !
    3
    =

    =

    +

    +



    =
    m
    m
    m
    m
    m
    m
    A
    3.При расследовании хищения установлено, что у преступника семи- значный телефонный номер, в котором ни одна цифра не повторяется.
    Следователь, полагая, что перебор этих номеров потребует одного-двух часов, доложил о раскрытии преступления. Прав ли он?
    Известно, что любое число может быть записано с использованием десяти цифр – 0, 1, ..., 9. Так как телефонные номера обычно не начинают- ся с 0, то задача состоит в вычислении числа комбинаций из девяти раз- личных цифр по 7. Очевидно, что это – размещение по семи различным местам семи из девяти различных цифр, т.е.
    (
    )
    440 181
    !
    2 9
    8 7
    6 5
    4 3
    !
    2
    !
    2
    !
    9
    !
    7 9
    !
    9 7
    9
    =







    =
    =

    =
    A
    номеров.
    Даже если на проверку одного номера тратить 1 минуту, то на все уйдет 3024 часа или 126 суток. Таким образом, следователь – не прав.
    4.Сколькими способами семь разных учебников можно поставить на полке в один ряд?
    Так как порядок учебников по условию – значения не имеет, то имеем задачу о числе перестановок семи разных книг. Следовательно,
    5040 7
    6 5
    4 3
    2 1
    !
    7 7
    =






    =
    =
    P
    способов.
    5.В штате прокуратуры областного центра имеется пять следовате- лей. Сколькими способами можно выбрать двух из них для проверки опе- ративной информации о готовящемся преступлении?

    Информатика и математика
    42
    Поскольку не имеет значения, какой сотрудник будет первым, а какой – вторым, т.е. необходим выбор двух разных сотрудников из пяти возмож- ных, то это – задача о сочетаниях из пяти человек по два. Следовательно:
    (
    )
    10
    !
    3
    !
    2 5
    4
    !
    3
    !
    3
    !
    2
    !
    5
    !
    2 5
    !
    2
    !
    5 2
    5
    =



    =

    =

    =
    C
    способов.
    6.В розыгрыше первенства по футболу среди вузов принимает уча- стие 16 команд, при этом любые две команды играют между собой только один матч. Сколько всего календарных игр?
    Данная задача – о числе выборок из 16 по 2. Таким образом,
    120
    !
    14
    !
    2 16 15
    !
    14
    !
    14
    !
    2
    !
    16
    )!
    2 16
    (
    !
    2
    !
    16 2
    16
    =


    =
    =

    =
    C
    игр.
    7.Изменим условия примера 3. Пусть стало известно, что в телефон- ном номере преступника встречаются только цифры 2, 4, 5 и 7. Насколько уменьшится перебор всех возможных номеров?
    Таким образом, в семизначном телефонном номере встречаются только четыре цифры, остальные три, очевидно, повторяют какие-то из имеющихся.
    Следовательно, имеем задачу о размещениях из четырех цифр по семи, т.е. с повторениями.
    Решение:
    A
    4 7
    (повт.) = 4 7
    =16384 номера.
    Перебрать все эти номера можно примерно за 11 суток, что почти в 10 раз меньше, чем в примере 3.
    8.Сколькими способами можно разложить в ряд две зеленые и четыре красные папки?
    Так как названия папок не указываются, а критерием является цвет, то задача состоит в расположении шести цветных папок двух цветов. Имеем случай перестановок с повторениями. Следовательно,
    ( )
    15
    !
    4
    !
    2 6
    5
    !
    4
    !
    4
    !
    2
    !
    6 4
    ,
    2 6
    =



    =
    =
    P
    способами.
    9. Сколькими способами можно переставить буквы в слове «какао», чтобы получились все возможные различные наборы букв?
    В заданном слове – 5 букв, причем «к» и «а» повторяются по два раза, а «о» встречается один раз. Таким образом,
    (
    )
    30
    !
    1
    !
    2
    !
    2
    !
    5 1
    ,
    2
    ,
    2 5
    =
    =
    P
    способов.
    10.В кондитерской имеется пять разных видов пирожных. Сколькими способами можно выбрать набор из четырех пирожных?
    Ясно, что можно выбрать как различные виды пирожных, так и пов- торяющиеся и даже составить набор из четырех одинаковых пирожных.
    Так как порядок следования пирожных в наборе не имеет значения, то эта задача относится к классу сочетаний с повторениями.
    Следовательно,
    (повт.)
    4 5
    C
    70
    !
    4
    !
    4
    !
    8 4
    1 5
    4
    =
    =
    =

    +
    C
    способами.

    1. Практические задания 43
    С целью более глубокого изучения темы выполните следующие
    задания.
    Задание 12.1. Вычислить
    (
    )
    (
    )
    (
    )
    (
    )
    (
    )
    ⎟⎟


    ⎜⎜



    +


    +


    !
    1 2
    !
    1 2
    !
    1
    !
    1
    !
    2
    !
    2 2
    1 1
    3 3
    p
    p
    p
    p
    p
    p
    Задание 12.2. С помощью правила симметрии вычислить:
    3 3
    2 2
    1 1
    2 3
    2 3
    2
    p
    p
    p
    p
    p
    p
    C
    C
    C
    A
    +


    +
    +
    =
    Задание 12.3. В учебной группе
    3 2
    p
    p

    студентов. Сколькими спосо- бами их можно разбить на бригады по p
    1 человек?
    Литература: 1–3, 5, 19, 25.
    Э
    ЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТИ
    Т
    ЕМА
    13
    Рассмотрим ряд примеров, иллюстрирующих вычисление вероятностей событий и анализ дискретных случайных величин.
    1. Брошены два игральных кубика. Найти вероятность того, что сумма очков на выпавших гранях равна пяти, а произведение – четырем.
    Каждый кубик при бросании дает одно из чисел 1, 2, 3, 4, 5, 6. Так как оба кубика бросаются независимо, то по теореме умножения общее число исходов: 6 · 6 = 36.
    Ясно, что удовлетворить условию задачи возможно только двумя сочетаниями очков: 1, 4 или 4, 1. То есть только два исхода благоприятст- вуют условию задачи. Следовательно, по определению вероятности:
    ( )
    056
    ,
    0 18 1
    36 2

    =
    =
    A
    P
    2.В коробке имеется 15 шаров, из которых 10 – окрашены, а 5 – про- зрачные. Извлекаем, не глядя, три шара. Какова вероятность того, что все они будут окрашены?
    Общее число исходов при извлечении шаров:
    455
    )!
    3 10
    (
    !
    3
    !
    15 3
    15
    =

    =
    = C
    n
    Благоприятных исходов того, что все шары окрашены:
    (
    )
    120
    !
    3 10
    !
    3
    !
    10 3
    10
    =

    =
    = C
    m
    Следовательно,
    ( )
    264
    ,
    0 91 24 455 120

    =
    =
    A
    P
    3. В библиотеке на стеллаже расставлено 15 учебников по математике, причем только 5 из них пригодны для студентов юридического факультета.
    Студент наудачу выбирает 3 учебника. Какова вероятность того, что хотя бы один из учебников – тот, что нужен?
    Всего три учебника из 15 можно выбрать:
    455
    )!
    3 10
    (
    !
    3
    !
    15 3
    15
    =

    =
    = C
    n
    способами.

    Информатика и математика
    44
    Ненужные учебники при этом (из 10 шт.) могут быть выбраны:
    (
    )
    120
    !
    3 10
    !
    3
    !
    10 3
    10
    =

    =
    = C
    m
    способами.
    Следовательно, вероятность того, что все учебники непригодны:
    ( )
    264
    ,
    0 91 24 455 120

    =
    =
    =
    n
    m
    A
    P
    Поскольку события А – «хотя бы один учебник пригоден» и
    A
    – «все три учебника непригодны» противоположны и составляют полную группу, то:
    ( )
    ( )
    1
    =
    +
    A
    P
    A
    P
    Следовательно,
    ( )
    ( )
    736
    ,
    0 264
    ,
    0 1
    1
    =

    =

    =
    A
    P
    A
    P
    4. Два стрелка одновременно стреляют по мишени. Вероятность попа- дания для первого стрелка равна 0,7, второго – 0,8. Найти вероятность того, что в мишень попадет только один стрелок.
    Так как два стрелка стреляют одновременно и независимо друг от друга, то, используя противоположные события «попадание – промах» и правило умножения вероятностей, получим следующие варианты со- бытий:

    попадают оба стрелка:
    56
    ,
    0 8
    ,
    0 7
    ,
    0 2
    1
    =

    =
    P
    P
    ;

    попадает первый стрелок и не попадает второй:
    14
    ,
    0 2
    ,
    0 7
    ,
    0 2
    1
    =

    =
    P
    P
    ;

    попадает второй и промах у первого:
    24
    ,
    0 8
    ,
    0 3
    ,
    0 2
    1
    =

    =
    P
    P
    ;

    промах обоих стрелков:
    06
    ,
    0 3
    ,
    0 2
    ,
    0 2
    1
    =

    =
    P
    P
    Эти события образуют полную группу, так как
    1 06
    ,
    0 24
    ,
    0 14
    ,
    0 56
    ,
    0
    =
    +
    +
    +
    Решением задачи, по правилу сложения, будет:
    38
    ,
    0 24
    ,
    0 14
    ,
    0 2
    1 2
    1
    =
    +
    =

    +

    P
    P
    P
    P
    5.Программа экзамена содержит 25 вопросов, из которых студент знает 20. Преподаватель последовательно задает три вопроса. Найти веро- ятность того, что студент сможет ответить на все вопросы А, В, С.
    Вероятность того, что первый вопрос экзаменатора будет из числа известных студенту, равна
    ( )
    25 20
    =
    A
    P
    Таким образом, остается 24 вопроса, из которых 19 – известны. Следо- вательно,
    (
    )
    24 19
    /
    =
    A
    B
    P
    Аналогично, вероятность того, что студент ответит и на третий вопрос:
    (
    )
    23 18
    /
    =
    AB
    C
    P
    Таким образом, вероятность отличной оценки:
    ( ) (
    ) (
    )
    496
    ,
    0 23 18 24 19 25 20
    /
    /



    =


    AB
    C
    P
    A
    B
    P
    A
    P
    6. В мешок, содержащий два шара неизвестного цвета, опущен белый шар. После встряхивания извлечен один шар. Найти вероятность того,

    1. Практические задания 45
    что извлеченный шар окажется белым, если равновозможны любые пред- положения о цвете двух шаров, находившихся в мешке.
    Пусть А – событие извлечения белого шара. Построим предположения о первоначальном составе шаров:
    В
    1

    белых шаров нет;
    В
    2

    один белый шар из двух;
    В
    3

    оба шара белые.
    Так как гипотезы В
    1
    , В
    2
    и В
    3
    по условию равновероятны, то
    ( )
    ( )
    ( )
    3 1
    3 2
    1
    =
    =
    =
    B
    P
    B
    P
    B
    P
    А теперь промоделируем извлечение:

    если в мешке первоначально не было белых шаров, то:
    (
    )
    3 1
    /
    1
    =
    B
    A
    P
    , так как только одно событие из трех благоприятно;

    в мешке уже был один белый шар, следовательно:
    (
    )
    3 2
    /
    2
    =
    B
    A
    P
    , так как уже два события из трех благоприятны;

    в мешке оба шара были белые:
    (
    )
    1 3
    3
    /
    3
    =
    =
    B
    A
    P
    Искомую вероятность того, что будет извлечен белый шар, найдем по формуле полной вероятности:
    ( )
    ( ) (
    ) ( ) (
    ) ( ) (
    )
    =
    +
    +
    =
    3 3
    2 2
    1 1
    /
    /
    /
    B
    A
    P
    B
    P
    B
    A
    P
    B
    P
    B
    A
    P
    B
    P
    A
    P
    3 2
    1 3
    1 3
    2 3
    1 3
    1 3
    1
    =

    +

    +

    =
    7.Два автомата производят одинаковые детали. Производительность первого автомата в два раза больше производительности второго. Вероят- ность производства отличной детали у первого автомата равна 0,60, а у второго 0,84. Наудачу взятая для проверки деталь оказалась отличного качества. Найти вероятность того, что эта деталь произведена первым автоматом.
    Пусть А – событие: деталь отличного качества. Можно сделать две гипотезы:
    В
    1
    – деталь произведена первым автоматом. Тогда
    ( )
    3 2
    1
    =
    B
    P
    , так как этот автомат производит, по условию, деталей в два раза больше второго.
    В
    2
    – деталь изготовлена вторым автоматом, причем
    ( )
    3 1
    2
    =
    B
    P
    Условные вероятности того, что деталь произведена первым автома- том, по условию:
    , а вторым –
    (
    )
    60
    ,
    0
    /
    1
    =
    B
    A
    P
    (
    )
    84
    ,
    0
    /
    2
    =
    B
    A
    P
    Вероятность того, что наудачу взятая деталь окажется отличного качества, по формуле полной вероятности:

    Информатика и математика
    46
    ( ) ( ) (
    ) ( )(
    )
    =
    +
    =
    2 2
    1 1
    /
    /
    B
    A
    B
    P
    B
    A
    P
    B
    P
    A
    P
    68
    ,
    0 84
    ,
    0 3
    1 60
    ,
    0 3
    2
    =

    +

    Искомая вероятность того, что взятая деталь изготовлена первым автоматом, по формуле Байеса:
    ( ) (
    )
    ( )
    588
    ,
    0 68
    ,
    0 6
    ,
    0 3
    2 1
    1 1


    =
    =






    A
    P
    B
    A
    P
    B
    P
    A
    B
    P
    8.Дискретная случайная величина X задана законом распределения:
    X
    1 3 6 8
    p
    0,2 0,1 0,4 0,3
    Построить многоугольник распределения.
    В прямоугольной системе координат по оси x будем откладывать воз- можные значения x
    i
    , а по оси y – вероятности этих значений. Построим точки
    ;
    ; и
    . Соединив эти точки отрез- ками, получим ответ.
    )
    2
    ,
    0
    ;
    1
    (
    1
    M
    )
    1
    ,
    0
    ;
    3
    (
    2
    M
    )
    4
    ,
    0
    ;
    6
    (
    3
    M
    )
    3
    ,
    0
    ;
    8
    (
    4
    M
    x
    i
    M
    2
    M
    4
    M
    3
    M
    1 9
    8 7
    6 5
    4 3
    2 1
    1 0,5 0,1 0,2 0,3 0,4
    P
    i
    0 9.Компьютер состоит из трех независимо работающих элементов: системного блока, монитора и клавиатуры. При однократном резком повышении напряжения вероятность отказа каждого элемента равна 0,1.
    Исходя из распределения Бернулли, составить закон распределения числа отказавших элементов при скачке напряжения в сети.
    Возможные значения величины X (число отказов):
    x
    0
    =0 – ни один из элементов не отказал;
    x
    1
    =1 – отказ одного элемента;
    x
    2
    =2 – отказ двух элементов;
    x
    3
    =3 – отказ всех элементов.
    Так как, по условию, p = 0,1, то q = 1 – p = 0,9. Используя формулу
    Бернулли, получим
    ( )
    729
    ,
    0 9
    ,
    0 0
    3 3
    3 0
    0 3
    3
    =
    =
    =
    =
    q
    q
    p
    C
    P
    ,
    ( )
    243
    ,
    0 9
    ,
    0 1
    ,
    0 3
    3 1
    2 2
    2 1
    1 3
    3
    =


    =
    =
    =
    pq
    q
    p
    C
    P
    ,
    ( )
    027
    ,
    0 9
    ,
    0 1
    ,
    0 3
    3 2
    2 2
    1 2
    2 3
    3
    =


    =
    =
    =
    q
    p
    q
    p
    C
    P
    ,

    1. Практические задания 47
    ( )
    001
    ,
    0 1
    ,
    0 3
    3 3
    0 3
    3 3
    3
    =
    =
    =
    =
    p
    q
    p
    C
    P
    Контроль:
    1 001
    ,
    0 027
    ,
    0 243
    ,
    0 729
    ,
    0
    =
    +
    +
    +
    Следовательно, искомый закон распределения:
    X
    0 1 2 3
    p
    0,729 0,243 0,027 0,001 10. Произведено 500 выстрелов из винтовки. Вероятность негодного патрона
    . Найти вероятность того, что в серии было ровно три осечки.
    002
    ,
    0
    =
    p
    Так как n = 500 – велико, а вероятность
    002
    ,
    0
    =
    p
    – мала и все выстрелы независимы, то имеет место формула Пуассона:
    ( ) ( )
    !
    k
    e
    np
    k
    P
    np
    k
    n
    =
    Следовательно,
    ( )
    061
    ,
    0
    !
    3
    )
    002
    ,
    0 500
    (
    3 002
    ,
    0 500 3
    500



    =

    e
    P
    11. Найти числовые характеристики случайной величины X, заданной законом распределения:
    X
    -5 2 3 4
    p
    0,4 0,3 0,1 0,2
    Математическое ожидание:
    ( )
    3
    ,
    0 2
    ,
    0 4
    1
    ,
    0 3
    3
    ,
    0 2
    4
    ,
    0 5

    =

    +

    +

    +


    =
    X
    M
    Запишем закон распределения X
    2
    :
    X
    2 25 4 9 16
    p
    0,4 0,3 0,1 0,2
    Математическое ожидание:
    3
    ,
    15 2
    ,
    0 16 1
    ,
    0 9
    3
    ,
    0 4
    4
    ,
    0 25
    )
    (
    2
    =

    +

    +

    +

    =
    X
    M
    Находим дисперсию:
    ( )
    21
    ,
    15
    )
    3
    ,
    0
    (
    3
    ,
    15
    )]
    (
    [
    )
    (
    2 2
    2
    =


    =

    =
    X
    M
    X
    M
    X
    D
    Стандарт
    ( )
    ( )
    9
    ,
    3 21
    ,
    15
    у

    =
    =
    X
    D
    X
    12. Случайная величина X задана законом распределения
    Х
    1 2 4
    p
    0,1 0,3 0,6
    Найти начальные и центральные моменты первых трех порядков.
    Найдем сначала начальные моменты
    )
    (
    н
    k
    k
    X
    M
    =
    ( )
    1
    ,
    3 6
    ,
    0 4
    3
    ,
    0 2
    1
    ,
    0 1
    н
    1
    =

    +

    +

    =
    =
    X
    M
    ;
    9
    ,
    10 6
    ,
    0 16 3
    ,
    0 4
    1
    ,
    0 1
    )
    (
    н
    2 2
    =

    +

    +

    =
    =
    X
    M
    ;
    9
    ,
    40 6
    ,
    0 64 3
    ,
    0 8
    1
    ,
    0 1
    )
    (
    н
    3 3
    =

    +

    +

    =
    =
    X
    M
    Теперь найдем центральные моменты
    k
    k
    X
    M
    X
    M
    )]
    (
    [
    м

    =
    ( )
    [
    ]
    ( )
    0
    м
    0 1
    =
    =

    =
    x
    M
    X
    M
    X
    M
    ;

    Информатика и математика
    48
    ( )
    X
    D
    =
    =

    =

    =
    29
    ,
    1 1
    ,
    3 9
    ,
    10
    н н
    м
    2 2
    1 2
    2
    ;
    888
    ,
    0 1
    ,
    3 2
    9
    ,
    10 1
    ,
    3 3
    9
    ,
    40
    н
    2
    н н
    3
    н м
    3 3
    1 2
    1 3
    3

    =

    +



    =
    +

    =
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   23


    написать администратору сайта