Файл: Богданов, В. Н. Теория вероятностей (учебное пособие).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.10.2024

Просмотров: 68

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

55

если четвертый объявил информацию, полученную первым,

правильно ?

 

Р е

ш е

н и е .

Гипотезы:

И,

-

первый

человек

сказал правду,

первый

солгал.

Их вероятности

по условию р(И^ - у

 

 

Событие Л - четвертый объявил

информацию, полученную первым,

верно. Событие lH может наступить

лишь только совместно с одной

из указанных выше гипотез. По Формуле полной вероятности:

 

р^) - р( ri,). р^JV/ й.) ♦р(н?-) Р

 

\)■

 

 

 

 

 

Найдем условные вероятности

р(*Д/Н.)

я ptJtyH/J)

• Здесь: пе­

редача информации - опыт, число

опытов уг

- 4, в результате

одно­

го опыта возможны события:

0>

-

полученная

информация

передана

верно,

b (

t b

) -

p . 6

-

полученная информация

передана

невер-

но,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Событие

Jk

наступит

при

выполнении, гипотезы

Н

, если

из

трех остальных либо один передает полученную информацию верно, ли-

либо все передают верно, следовательно,

 

есть

вероят­

ность

того , что

в трех опытах событие 0?

наступит

либо

1 раз, ли­

бо 3

раза;

 

 

 

 

PU|h,i

Цзф 1т ) 1’"гС> ( т ! 1т )

- ^

 

 

 

Событие

наступит при выполнении

гипотезы

,

если из

трех остальных либо двое передают полученную информацию верно, ли­

бо все передают неверно. Следовательно,p(J3-/К.^)

е с ть

вероятность

того, что в трех опытах событие 0> наступит либо

2,

либо О раз.

Искомая вероятность есть вероятность

гипотезы

Н| . которую

находим по формуле Бейеса;

 

 

ы н / л ) -----------------

 

 

П 1 ' {Н*.) р ^ | к ,) + р 1Н0 р (Л / « 0

Hl '

 


56

ГЛАВА П. С Л У Ч А Й Н Ы Е В Е Л И Ч И Н Ы

5. 1, Случайная величина и её закон распределения

Величина называется случайной, если её возможные значения

( или варианты ) зависят от множества неизвестных причин. Случай­

ные величины обозначаются прописными буквами, их варианты

- строч­

ными*

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример

I* Случайная величина

X

- число очков,

выпавшее

при

бросании игральной кости, её варианты:

Xt *= I . . .

6.

 

 

 

Пример

2. Б интервале (х,( з)

оси

абсцисс ( рис

2 r I .I

)

науда­

чу

брошена

точка. Её абсцисса

- случайная величина X

с

бесконеч­

но

большим

числом вариантов,

которые непрерывно заполняют

весь ин­

тервал.

 

 

О *

*

» ос.

....... . ■■

 

IV

 

4

Р51.М.

То, что случайная величина приняла какое-то значение или оказалась на каком-то участке, является случайным событием. Поэтому основные положения теории вероятностей, сформулированные для случайных собы­ тий, применима к случайным величинам.

Случайная величина называется дискретной, если она может при-

*

нимать лишь отдельные, изолированные значения ( см. пример I ) .

Случайная величина называется непрерывной, если она может при­ нимать любое из значений некоторого конечного или бесконечного ин­ тервала и вероятность попадания которой в любой бесконечно малый участок бесконечно мала ( см. пример 2 )♦

Закон распределения случайной величины есть соотношение между её возможными значениями и соответствующими им вероятностями. Он может иметь различные Формы.


57

I«Ряд распределения дискретной случайной величины*

Рядом распределения дискретной случайной величины назы вается таблица, в которой помещена варианты случайной величины и их в е ­ роятностно

X ,

 

о « • * » • л *

Х> А-

к *

о

А '«»

 

 

 

 

Случайная

величина обязательн о примет

какой -ли бо

один

вариант.

Следовательно, несовместные

события

образую т

полную группу

Отсюда:

С- Л

 

 

 

( ч2. i , L)

^ р

i*}

I

 

 

 

 

СЧ

 

 

 

 

 

Сумма

вероятностей

всех

возможных

значений

случайной величины

равна единице о

П, Интегральный закон распределения случайной величина

Пусть

X

непрерывная или дискретная случайная величина,

X -

любое

действительное

число.

 

 

 

 

 

 

 

 

Интегральной функцией распределения случайной величины в неко­

торой

точке X

называется

вер оя тн ость

того'* ч то

случайная

величина

примет

значение

меньше

этой

точки

х ,

 

 

 

 

 

О бозначается интегральная функция

распределения P W - j p l X s ^ ) .

 

(

В дальнейшем тексте

интегральная функция

распределения

сл у ­

чайной

величины иногда

назы вается

для

краткости

функцией

р а сп р ед е ­

ления

) 0

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные свой ств а функции распределения.

Хо Найдем вероятн ость попадания случайной величины в интервал


58

• ( ъ . / Х х )

,

где

,

а именно р { £ ( ч К <ч^ i )

----------------------------

 

 

-------------

-------------------------

 

—л

- ...........

- , - » .

.— ■

------------------------ ----------------- — * X

 

 

0

 

1Cs

- “v”—

X JL

 

 

 

 

^ ------

—^

Событие, состоящее в том, что X ^

состоит в наступлении

события,

что

Х < * . ,

или события, что х»^

Следовательно,

событие (

 

есть

сумма двух

остальных ;

 

Х^ г )

всилу несовместности событий

P W ^ - p l X ^ + P ^ M Х<ч^г),

отсюда:

Получили первое свойство Функции распределения - вероятность попадания случайной величины в заданный интервал равна приращению функции распределения на этом интервале»'

2. Функция распределения случайной величины выражает вероят­ ность по определению. Следовательно, Fl*-) неотрицательная Функ­ ция,

В первом пункте

было показано, что

при

Х г7

 

 

 

K * i$ X < * iV -r 4 * iV T l* .V

 

но

К * 1^ Д < Х 0 >/О

,

следовательно:

 

 

7,0° Отсюда

 

 

f(% ,)

при х ^ х ,

. Значит

 

(функция распределения является неубывающей Функцией.

 

 

^ Р ^ Х Л ^ 0 0 ) М

 

 

(

вероятность

достоверного

события

\

 

 

 

(

вероятность

невозможного

события

),

Запись

f ( * o o )

и

 

F (-o o )

- условная

запись

следующих двух

равенств:

I

и

Х.-1-ОО

-Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Получили второе свойство Функции распределения - функция рас­

пределения случайной

величины

есть функция

неотрицательная, иеубы-


59

вающая,

изменяющаяся в пределах от

0 до

I

0 <чР(х)^1

 

 

О'

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Рассмотрим графики функции распределения,

 

а) для дискретной случайной величины.

 

 

 

Пусть К

-

дискретная случайная величина

определена рядом рас­

пределения.

 

i

п

 

 

 

 

|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%>

•«»

• *

 

х , ..

 

 

 

 

 

’ч

 

. .1 1

|

 

| Pi

Ра.

. . . .

 

Р1 .. . рп,

На оси абсцисс откладываем возможные значения случайной величи­

ны, а на

оси

ординат -

функцию F (*} .

 

 

 

 

При

%<ч*ч (4*0

}

 

 

 

 

при

К ,< 0с<чХг

 

- р*,

 

 

 

 

при

 

 

Р ( % ) Х < О с ) - р ^ р Ху

 

 

при

oc,u< ,x ^ x 64t

Р (.% )-р (Д < х )~ p

t -

t

t p x ^

'

при

% * л х

ГЧх)

- \0[ Y.

 

 

 

 

Графики

функции распределения

дискретной

случайной

величины

представляли* разрывную ступенчатую линию. График терпит разрыв в тех точках, которые являются возможными значениями случайной вели­ чины. Величина каждого скачка равна вероятности соответствующего

значения случайной величины, (см . рис. 2. 1.2 ) .

б)для непрерывной случайной величины.

Пусть X - непрерывная случайная величина, X* - любое её опре­ деленное значение.

Каждое значение случайной величины, изображаемое точкой оси

абсцисс, можно рассматривать как

предел бесконечно малого интерва­

ла а х

»

содержащего эту

точку.

Следовательно, вероятность для

случайной

величины

принять

значение X* есть

предел вероятности по­

падания

случайной

величины

в интервал (Х*

А Ъ ).