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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.10.2024

Просмотров: 75

Скачиваний: 0

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

95

Составляем ряд распределения:

 

 

 

 

 

 

------ ™ — -------— ;—

 

 

I

 

2

 

3

Вес

тела

1 ,2 ,3 ,1 0

З .Й .6.7

!

8,9

 

 

 

 

. • __________ - -

_______________

-

 

 

 

<■

4

 

2

 

 

 

 

 

1

n . i - t i l 11

, , i . i

. . . . и . ,

i

 

 

 

p l* i)

0, 4

-

0,4

 

0,2

Имея ряд распределения, находим математическое ожидание EVM #

равное искомому среднему числу гирь:

Таким же способом находим: для

второй

схемы Е(Х) » 1,7* Для треть­

ей схемы i [ X ) *

2*

Наименьшее

среднее

число гирь получается при

второй

схеме

разновесов,

 

 

 

 

 

 

 

5, В лотерее имеется ЯП*

выигрышей стоимостью К,

,

сто ­

имостью

Кх

. . . .

яоп, -

стоимостью

Ка,

. Всего

билетов,

Математи-

«

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чзское ожидание проигрыша на один билет равно половине стоимости

билета. Найти стоимость билета.

 

 

 

 

 

Р е ш е н и е *

Обозначим

С,. -

стоимость

билета.

Случайная

величина X

- сумма проигрыша

(или расход), если куплен один билет.

Её варианты:

X %z С-К,

(заплатили

о

рублей

и зыиграли

К, р уб -

лей)

 

 

..

-

 

, X Ml:C -o»t..

 

 

 

Их вероятности:

 

 

. . .

р ^ ^ Л Ь . ,

 

У

 

Математическое ожидание Ё Ot) Ps^bho:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

i

Согласно условию задачи

Е (Х )-~

. Отсюда имеем

С' Л/

^

С'.к-

iti

t-


96

6* Три игрока Я , ft „ О играют на следующих условиях0 В

каждой партии участвуют двое« Проигравший уступаетьместо третьему,'

Первую партию играют ей- и

Ь

Вероятность выигрыша

в каждой партии

для каждого игрока равна

в

Игра продолжаемся до

тех порс пока

один из игроков не выиграет подряд два раза, При этом он получает

суш у выигрыша,

равную числу всех сыгранных партий,

Н&йти матема­

тическое

ожидание выигрышадля

игроков

 

 

и

С * дотачала игры,

 

Р е г е н к е„

 

•+ —

событие.,,

состоящее

в

томр

что

 

Обозначим J4& -

при встрече

игроков

с4 и Ь * игрок

Л

выиграл*

игрок

6

проиграл.

Аналогично для других комбинаций игроков0 Поскольку

все игроки

равносильны, то

вероятности всех

таких

событий

одинаковы

я равны

 

 

 

 

 

 

°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

. Случайная величина X

-

сумма,

выигранная

игроком

Я

{о т

равна числу сыгранных партий).

Её первый

вариант

 

--

2. получается

так;

ч*-»

 

4* —

- в первой партии

.

выиграл у

Ц>

0*во второй

о) 6

, ЛС

J2

партии, где

6

 

*

*’

ей выиграл

у v

о

Вероятность

этого

уступил место С f

варианта равна вероятности совпадения

( т . е в-

произведения)

событий

 

и jSt

с

На основании правила умножения

вероятностей-

получиш

 

 

 

Вто?ой

ваРиаЯ1? £*. *

11 п

с

л

у

ч

а

е

„ j i t

 

По правилу умножения .вероятностей

 

 

 

 

°

^

в *ий вариант

 

Х ь »

5:^ Ё ьЛ £

, S i

рей1Ь о $ 1

. Р^ ^ ) в (т\

• Четвертый

sa p ta T

*Ч« 7.Л& , l t

Л

Ж Jc J b

.pi4=(tf.

 

 

 

Аналогично

находим

« 8Р

 

 

 

 

. и

 

т 0До

 

 

 

 

 

Число вариантов бесконечно велико„ Получаем ряд5распределения слу­

чайной величины

X i

 

 

 

 

 

X ,

г

 

 

 

5

7

j

8 j

 

 

 

 

 

 

 

 

PCЧ )

( т

) '

—i

. —.

i

t

f

 

 

 

 

 

 

1

. 8

 

 

 

 

 

 

 


97

Вычисляя иатематическое

ожидание как

Е

Р l'*'1-) ,

 

получим: Е (Х )' jjV1'^ +

^

Д

* ..........

 

 

 

 

Таким ае

способом можно

найти математическое ожидание выигрыша для

игрока

Ь

*

Сумма выигрыша для

игрока

С -

случайная

величина

В .

Так как

игру

начинают

с

lb

, то

чтобы

игрок 0

выиграл

два

раза подряд, должно быть не менее трех партий. Первый вариант М, * 3

получается:

, j>fi

или J S , ftd

,

‘5'Т

.П о

правилам умноже­

ния и сложения

вероятностей, имеем:

h( ux^/i\5 т \

, ,

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ч т )

 

 

_

 

 

Второй

вариант

4 * ,- 6 получается:J

6 , J t

 

,Ь С

,Лб>

, Л с

,С>£

 

и л и

Д

&

 

12>1 » J f (

L

, ж

,

Л

6

 

,

 

 

 

Так продолжается далее.

Получаем ряд распределения

величины

У

и

затем

её

математическое

ожидание:

f ^

j - Д

 

&

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

7.

Вероятность приёма позывного сигнала равна

0,2

при каждой

 

посылке. Позывные подаются каждые 5 секунд до тех пор, пока не будет получен ответный сигнал. Вероятность его приема равна единице. Общее

время прохождения позывного и ответного сигналов равно 16

сек .

Най­

ти среднее число позывных до

установления

двусторонней связи*

 

Р е ш е н и е * Случайная величина \

- число позывных

до

по­

лучения ответного сигнала* Искомое среднее число позывных

есть

м г-

тематическое ожидание

этой

случайной величины* Её первый

вариант

4* Действительно,

если

первый позывной будет принят*

то ответ­

ный придет через 16 секунд* За это время будет передано 4 позывных.

Вероятность

первого варианта,

согласно

 

условию задачи, равна

0 ,2 .

Обозначим: событие

Л - позывной принят. Его вероят­

ность р ^ ) *

0 , 2. Событие

Л -

позывной

не принят

Второй вариант случайной

величины \

,

ОД * 5 получается, когда

первый позывной не принят, второй

принят. На основании правила

умножения вероятностей имеем* р 1*

г )* Р ( Л ) р 1Л ) *

8 *

1


98

Третий

вариант 'Хъ * б - первые два позывных не приняты, третий

принят

р и э - о . ^ - о . ш

 

Так проделывая далее, подучаем ряд распределения:

Зс„

 

4

5

6

7 I

8 ..

Н Ъ )

*

о д

 

о . г Ч ь

о,г* в.д.

о,гчл ъ

Искомое математическое

ожидание

равно:

лгос*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-------+ 0л

2 . гт1'®|?'

 

г«

9, Поезда метрополитена идут о интервалом в 2 минуты. Пас жир приходит на платформу в произвольный момент времени. Найти ма­ тематическое ожидание и дисперсию времени ожидания поезда.

Р е ш е н и е . Случайная величина X. - время ожидания поезда.

Она имеет равномерную плотность:

 

[ 0 при

% чО'

 

ч t

при

е

 

I 0 при

Х-71

Из условия

г .

 

находим С * ^

 

 

 

о

 

*%,

 

*оЭ

 

Е(Х) - 1

= | * • £ * * - I лс»к.

*

-с£

 

С

2> Ш - 1

 

 

 

- &

 

а

Геометрическая

вероятность ( к

§ б )

I . В любые моменты времени

промежутка \ равновозможны поступления

в приемник двух сигналов.

Приемник будет

забит, если разность меж-


99

ду зтрщи сигналами будет меньше ^

 

.

Определить вероятность

того,

что приейник будет забит/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р е ш е н и е .

Обозначим:

X

-

время поступления первого сиг­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нала,

^

-

время

поступления второ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

го сигнала. Это есть случайные ве­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

личины. Каждая из них изменяется в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

интервале

од

0 .

до Т

. Поскольку

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

-

время поступления первого сиг­

 

 

 

 

 

 

X

 

 

нала ,

а

У

-

время поступления вто-

 

Ри/м %Л.\.

 

 

 

 

рого,

т о Х ^ Ч

.

Этому условию удов­

летворяют координаты точки (которая

 

изображает

систему

(Х ^ Л

;

лежащей

в треугольнике

 

(рис. 2. 6. 1) .

Его

площадь

 

i * .

Приемник будет забит, если

 

 

 

 

т .е .

Ц

 

. Этому условию

удовлетворяют координаты точки, лежащей ниже Прямой

 

 

Следовательно,

приемник

забит,

если

точка, изображающая систему

( Х / Л

,

лежит в области

 

OJtC.8)

. Ее площадь tT- ^

1

Используя формулу геометрической вероятности, находим искомую

вероятность:

 

 

1" — - %.Г-»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

иг

 

»

т 1.

 

 

 

 

 

 

2.

 

На одной дорожке

магнитофонной ленты длиной 200

м записа­

но сообщение на интервале 20 м. На второй, независимо от первого,

записано аналогичное сообщение. Определить вероятность

того,

что

в интервале от 60 до 85 ы будет непрерывная запись, если начала

обеих

записей

 

равиовозмокны

 

в любой

 

точке от 0 до 180 м.

 

?

е

ш е

н и е .

Обозначим:

X.

-

начало первой записи, "j

- на­

чало второй записи (следовательно,

 

 

 

)• Каждая из этих случай­

ных зеличин изменяется в интервале

от 0 до 180 м. / Точка, изобра- -1

жающая

систему

( Х » 4)

 

*

лежит в

треугольнике ОчА& (рис. 2. 6. 2) .

Его площадь

l/r -~*U C2' .

3

интервале

от

60

до

85 м будет "зпре-

 

 

 

 

А*