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
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 ,Ь 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 |
<Ш |
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 |
\ |
|||||
|
|
-О |
|
( |
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 |
-О } |
|
|
|
|
|||
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 ). |