Главная страница

Заказ 319865. Решение. Постоянная С


Скачать 352.5 Kb.
НазваниеРешение. Постоянная С
Дата26.10.2021
Размер352.5 Kb.
Формат файлаdoc
Имя файлаЗаказ 319865.doc
ТипЗадача
#256554

Задача №1

Время Х (в тыс. часах) до выхода из строя авиационного двигателя, выработавшего гарантийный ресурс в 2 тыс. часов, является случайным с плотностью распределения:



- Установить неизвестную постоянную С и построить график функции p(x)

- Найти функцию распределения F(x) случайной величины и построить ее график

- Вычислить математическое ожидание (среднее значение), дисперсию и среднее квадратическое (стандартное) отклонение рассматриваемой случайной величины

- Во сколько раз число выходов из строя авиационных двигателей со временем работы после гарантийного срока меньше среднего превышает число выходов из строя авиационных двигателей после гарантийного срока выше среднего?

Решение.

Постоянная С



Тогда плотность распределения имеет вид





Рис. 1 Плотность распределения

Функция распределения

Т. к функция распределения изменяется от 0 до 1, она непрерывная и учитывая, что , то имеем





Рис. 2 Функция распределения
Математическое ожидание (среднее значение)



Дисперсия



Среднее квадратическое (стандартное) отклонение



Вероятность того, что число выходов из строя авиационных двигателей со временем работы после гарантийного срока будет меньше среднего



Вероятность того, что число выходов из строя авиационных двигателей со временем работы после гарантийного срока будет больше среднего



Т. о., число выходов из строя авиационных двигателей со временем работы после гарантийного срока меньше среднего число выходов из строя авиационных двигателей со временем работы после гарантийного срока выше среднего в (19/27):(8/27)=2,375 раза
Задача №2

Студент знает 10 вопросов из 15. Экзаменатор задает ему 4 вопроса. Пятерка ставится за все правильные ответы, четверка – за три правильных ответа, тройка – за два правильных ответа, а в остальных случаях студент получает двойку. Составить ряд и функцию распределения для получаемой студентом на экзамене оценки и представить их графически.

Решение.

Случайная величина Х – оценка, получаемая студентом на экзамене, может принимать значения: 2, 3, 4, 5









Получили ряд распределения

Таблица 1. Ряд распределения

Х

2

3

4

5

р

7/91

30/91

40/91

14/91




Рис. 1 Многоугольник распределения

Функция распределения





Рис. 2 Функция распределения

Задача №3

При помощи дальномера произведено 25 измерений расстояния до некоторого объекта. Получены следующие результаты:

9,863

10,060

9,985

10,170

10,050

10,130

10,440

10,410

10,180

9,890

10,380

9,709

10,200

9,977

10,090

10,130

10,200

10,320

10,480

10,130

10,130

10,030

10,140

10,190

10,220


Необходимо:

- Определить исследуемый признак и его тип (дискретный или непрерывный).

- В зависимости от типа признака построить полигон или гистограмму относительных частот.

- На основе визуального анализа полигона (гистограммы) сформулировать гипотезу о законе распределения признака.

- Вычислить выборочные характеристики изучаемого признака: среднее, дисперсию, среднее квадратическое (стандартное) отклонение.

- Используя критерий согласия «хи-квадрат» Пирсона, проверить соответствие выборочных данных выдвинутому в п. 3 закону распределения при уровне значимости 0,01.

- Для генеральной средней и дисперсии построить доверительные интервалы, соответствующие доверительной вероятности 0,99.

- С надежностью 0,99 проверить гипотезу о равенстве:

а) генеральной средней значению 8;

б) генеральной дисперсии значению 1,25

Решение.

Представленный признак является непрерывным, т. к. имеет дробное выражение

Сформируем интервальный ряд распределения, состоящий из 5 групп с равными интервалами

Величина интервала

Таблица 1. Ряд распределения

Интервал

9,709-9,8632

9,8632-10,0174

10,0174-10,1716

10,1716-10,3258

10,3258-10,48

Итого

Количество (частота)

2

3

10

6

4

25

Относительная частота

0,08

0,12

0,4

0,24

0,16

1




Рис. 1 Гистограмма распределения относительных частот

На основе графического изображения необходимо выдвинуть гипотезу о нормальном распределении случайной величины Х

Таблица 2. Расчет вспомогательных значений для определения средней и дисперсии

Интервал

Середина интервала, Х

Количество, f

Xifi







9,709-9,8632

9,7861

2

19,5722

-0,3516

0,12362256

0,24724512

9,8632-10,0174

9,9403

3

29,8209

-0,1974

0,03896676

0,11690028

10,0174-10,1716

10,0945

10

100,945

-0,0432

0,00186624

0,0186624

10,1716-10,3258

10,2487

6

61,4922

0,111

0,012321

0,073926

10,3258-10,48

10,4029

4

41,6116

0,2652

0,07033104

0,28132416

Итого




25

253,4419







0,73805796


Среднее



Дисперсия



Среднее квадратическое (стандартное) отклонение



Проверка гипотезы о нормальном распределении

Таблица 3. Расчет вспомогательных значений для оценки гипотезы о нормальном распределении



Интервал

Эмпирические частоты, ni

Вероятности, pi

Теор. частоты, npi

(ni-npi)2



1

9,709-9,8632

2

0,0478

1,2

0,64

0,53

2

9,8632-10,0174

3

0,1852

4,63

2,6569

0,57

3

10,0174-10,1716

10

0,3404

8,51

2,2201

0,26

4

10,1716-10,3258

6

0,2872

7,18

1,3924

0,19

5

10,3258-10,48

4

0,1113

2,78

1,4884

0,54




Итого

25










2,1
















Т. к. , то случайная величина Х распределена по нормальному закону

Доверительный интервал для средней





С доверительной вероятностью 0,99 среднее значение попадает в интервал от 10,0428 до 10,2326

Доверительный интервал для дисперсии





С доверительной вероятностью 0,99 дисперсия попадает в интервал от 0,0166 до 0,0641

Проверка с надежностью 0,99 гипотезы о равенстве генеральной средней значению 8

Выдвигаем гипотезу о равенстве генеральной средней значению 8, тогда





Т. к. , то гипотеза о равенстве генеральной средней значению 8 отвергается

Проверка с надежностью 0,99 гипотезы о равенстве генеральной дисперсии значению 1,25

Выдвигаем гипотезу о равенстве генеральной дисперсии значению 1,25, тогда





Т. к. то гипотеза о равенстве генеральной дисперсии значению 1,25 принимается
Задача № 4

В цехе с 10 станками ежедневно регистрировалось число вышедших из строя станков. Всего было проведено 200 наблюдений, результаты которых приведены ниже:

Число выбывших станков

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Число зарегистрированных случаев

36

64

45

24

16

9

4

2

0

0

0


Необходимо:

- Определить исследуемый признак и его тип (дискретный или непрерывный).

- В зависимости от типа признака построить полигон или гистограмму относительных частот.

- На основе визуального анализа полигона (гистограммы) сформулировать гипотезу о законе распределения признака.

- Вычислить выборочные характеристики изучаемого признака: среднее, дисперсию, среднее квадратическое (стандартное) отклонение.

- Для генеральной средней и дисперсии построить доверительные интервалы, соответствующие доверительной вероятности 0,99.

- При уровне значимости 0,05 проверить гипотезу о том, что число выбывших из строя станков имеет распределение Пуассона.

Решение.

Представленный признак является дискретным, т. к. выражен конкретными целыми числами

Таблица 1. Ряд распределения

Число выбывших станков

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Итого

Число зарегистрированных случаев

36

64

45

24

16

9

4

2

0

0

0

200

Относительная частота

0,18

0,32

0,225

0,12

0,08

0,045

0,02

0,01

0

0

0

1




Рис. 1 Полигон распределения относительных частот

На основе графического изображения необходимо выдвинуть гипотезу о распределении Пуассона случайной величины Х

Таблица 2. Расчет вспомогательных значений для определения средней и дисперсии



Число выбывших станков, Х

Число зарегистрированных случаев, f

Xifi







1

0

36

0

-1,865

3,478225

125,2161

2

1

64

64

-0,865

0,748225

47,8864

3

2

45

90

0,135

0,018225

0,820125

4

3

24

72

1,135

1,288225

30,9174

5

4

16

64

2,135

4,558225

72,9316

6

5

9

45

3,135

9,828225

88,454025

7

6

4

24

4,135

17,098225

68,3929

8

7

2

14

5,135

26,368225

52,73645

9

8

0

0

6,135

37,638225

0

10

9

0

0

7,135

50,908225

0

11

10

0

0

8,135

66,178225

0

Итого




200

373







487,355


Среднее



Дисперсия



Среднее квадратическое (стандартное) отклонение



Доверительный интервал для средней





С доверительной вероятностью 0,99 среднее значение попадает в интервал от 1,58 до 2,15

Доверительный интервал для дисперсии





С доверительной вероятностью 0,99 дисперсия попадает в интервал от 1,8191 до 3,1447

Проверка гипотезы о распределении Пуассона случайной величины Х

В качестве оценки параметра распределения Пуассона используем:

Закон Пуассона имеет вид:

























Теоретические частоты

























Таблица 3. Расчет вспомогательных значений для поверки гипотезы

i

ni









0

36

31,08

4,92

24,2064

0,78

1

64

57,94

6,06

36,7236

0,63

2

45

54,04

-9,04

81,7216

1,51

3

24

33,6

-9,6

92,16

2,74

4

16

15,66

0,34

0,1156

0,01

5

9

5,84

3,16

9,9856

1,71

6

4

1,82

2,18

4,7524

2,61

7

2

0,48

1,52

2,3104

4,81

8

0

0,12

-0,12

0,0144

0,12

9

0

0,02

-0,02

0,0004

0,02

10

0

0,004

-0,004

0,000016

0,004

Итого

200










14,95




Т. к. , то случайная величина Х распределена по закону Пуассона

Библиографический список
1. Гулай, Т.А. Теория вероятностей и математическая статистика: учебное пособие / Т.А. Гулай, А.Ф. Долгополова, Д.Б. Литвин, С.В. Мелешко. - 2-е изд., доп. – Ставрополь: АГРУС, 2013. - 260 с.: - Режим доступа: http://znanium.com/bookread2.php?book=514780

2. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебник / Е.С. Кочетков, С.О. Смерчинская, В.В. Соколов. - 2-e изд., испр. и перераб. - М.: Форум: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 240 с.: - Режим доступа: http://znanium.com/bookread2.php?book=447828

3. Высшая математика для экономистов: сборник задач: Учебное пособие / Г.И. Бобрик, Р.К. Гринцевичюс, В.И. Матвеев, Б.М. Рудык. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 539 с.: Режим доступа: http://znanium.com/bookread2.php?book=469738






написать администратору сайта