Файл: Богданов, В. Н. Теория вероятностей (учебное пособие).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2024
Просмотров: 58
Скачиваний: 0
Введем |
следующее |
условие: |
если5г-*с*э , т о р ~ * 0 , причем |
1 е |
|||||
где Я |
- постоянное |
число. |
Тогда |
при а —*о© имеем: |
------• «>■$ |
||||
м.- |
|
|
П,->Чсо |
|
|
|
|
|
|
Следовательно, |
Um |
( £ |
, . |
|
|
|
|
||
|
|
|
/»-m J |
m |
i>7) |
.jL |
|
|
|
При всем этом имеем: |
z — |
& . |
|
|
|||||
|
|
|
УЪ-*0O “’ |
ml |
|
|
|
||
Если |
- число |
конечное, |
но |
большое, р - число |
конечное, |
но ма |
|||
лое, получаем: |
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
|
>г» |
|
ml |
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Равенство |
(3 ,6 .1 ) |
есть |
формула Пуассона, |
|
|
|
|||
В частном |
случае, |
при |
т - |
0, |
имеем: |
|
|
|
|
противоположного |
, |
|
т .е . У л> |
~ |
s |
' |
tfo - |
||
события, |
|
|
(3 ,6 ,1 )
. Отсюда вероятность
**
З А Д А Ч И К Г Л А В Е Ш
Формулы Лапласа и Пуассона (к 55 5 и 6 }
I. 3 институте 730 студентов» Найти вероятность того, что на 1-е
января выпадет день рождения трех студентов (считается, что ве роятность дня рождения любого студента в любой день года равна
h |
> |
. ■ |
Производятся 730 |
опытов |
- |
опросов студентов |
|||||
|
Р е ш е н и е » |
||||||||||
о дне |
их рождения. |
Б результате опыта |
возможно |
событие *А - |
GTy- |
||||||
дент |
назвал I -е января. Вероятность этого события |
|
\ |
||||||||
равна jp-'jjj* • |
|||||||||||
Требуется найти вероятность того, что |
событие |
А |
в |
этих опытах |
|||||||
произойдет |
3 |
раза» |
3 данной |
задаче величина |
р |
|
небольшая, |
поэто |
|||
му для вычисления искомой вероятности |
используем |
формулу Пуаосоназ |
|||||||||
о |
* |
\ |
^ Ч |
У-: Ь [ |
О }Ь . |
|
|
|
|
|
|
У |
т ~ |
|
|
|
|
|
|
.. 4,
134.
|
|
2 . Радиоаппаратура еоотоит из 1000 элементов. Вероятность |
|||||||||||||||||||
отказа каждого |
элемента |
за |
год |
работы |
|
равна |
0,001* |
Найти |
вероят- |
||||||||||||
|
|
|
|
|
« |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ность |
отказа двух |
элементов |
за |
год* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Р е ш е н и е . |
Рабата |
элемента |
в |
течение |
года |
есть |
опыт. |
||||||||||||
Всего 1000 элементов, т .е . Я* |
® 1000 |
о п ы т о в В |
результате |
|
опыта |
||||||||||||||||
возможно |
событие |
Л |
- |
элемент |
отказал |
за год |
работы, |
его |
|
вероят |
|||||||||||
ность |
р |
« 0 ,001. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Требуется найти вероятность того* что |
|
событие |
Л |
в |
этих опытах |
||||||||||||||||
произойдет 2 раза ( т |
* |
2 ) . |
Поскольку |
величина |
р |
мала, |
|
исполь |
|||||||||||||
зуем |
формулу Пуаосона: |
|
|
|
\^* |
“ ICC 6 |
С |
|
1 |
, |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
ф |
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
- frftop-oteQ>) |
л |
|
|
%ь |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
a |
iftco ~ |
|
5.^ |
■ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Вероятность изготовления нестандартного продукта в некото |
|||||||||||||||||||
ром |
производстве |
равна 0 ,0 0 4 , |
Найти вероятность того, что при изго |
||||||||||||||||||
товлении |
1000 единиц |
окажется |
пять |
нестандартных. |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
Р е ш е н и е . |
Опыт |
изготовление |
единицы |
продукта. |
Всего |
|||||||||||||||
\% *= |
1000 |
опытов. |
В результате |
опыта возможно |
событие |
Л |
- |
едини |
|||||||||||||
ца продукта оказалась нестандартной, его вероятность |
р « |
|
0,004, |
||||||||||||||||||
Поскольку это весьма малая величина, вероятность |
того, |
что |
будет |
||||||||||||||||||
VY) |
» |
5 нестандартных |
единиц |
|
из |
1000 |
найдем |
по |
формуле |
Пуассона: |
|||||||||||
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
|
|
- . « о |
о.роч |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
^ |
itat |
|
|
|
|
|
V |
|
|
~ |
’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Вероятность |
выигрыша на лотерейный |
билет равна 0,0002* |
||||||||||||||||
Найти вероятность выигрыша на 50 билетов. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Р е ш е н и е . |
Опыт - |
проверка лотерейного |
билета. Всего 50 |
|||||||||||||||||
опытов. В результате |
опыта возможно |
событие |
ел |
- |
выпал выигрыш, |
||||||||||||||||
его |
вероятность |
р |
* 0 ,0002. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Требуется |
найти |
вероятность |
|
то го , что |
событие J \ |
во |
всех |
опытах |
|||||||||||||
произойдет хотя бы один раз. Поскольку |
величина |
р |
очень |
|
мала, |
||||||||||||||||
используем формулу Пуассона. |
Подучим; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 5
|
|
|
|
|
I < |
\SC |
|
|
|
.о*ос*ь |
|
|
|
||
|
|
|
|
V |
- . \ - У л - > - b |
• OjOi. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
5. |
|
|
Сколько |
изюшш должно приходиться |
в |
среднем на одну булоч |
||||||||
ку 0 чтобы |
вероятность |
иметь хотя |
бы одну |
изюмину |
в булочке была |
||||||||||
не |
менее |
0,99? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Р е ш е н и е . |
Пусть |
выпекается у / |
булочек. |
Рассмотрим одну |
||||||||||
из |
них. |
Всего |
взято |
к |
изюмин* |
Каждая изюмина в эту булочку может |
|||||||||
попасть |
или |
не |
попасть. |
Вероятность попадания равна р -^ 7 |
|||||||||||
Вероятность |
того, |
что |
в |
булочку |
попадет хотя бы одна изюмина^есть |
||||||||||
у |
' |
4 ч- ) - 5 к |
• |
Поскольку Л |
велико* |
то |
р |
- |
малая величина |
||||||
|
* |
|
“ |
|
14 |
Q С |
можно использовать |
. |
|
|
|
||||
и для определения |
Jr* |
|
формулу Пуассона. Так^ |
||||||||||||
как, по условию задачи, |
. |
J уч |
0 ,99, |
|
|
у |
|||||||||
получим? 0,99 *=!-£/ |
|||||||||||||||
Отсюда |
находим число |
изш иис приходящихся |
на |
одну булочку; |
\г£к'1«0 is 4,6).
Чтобы вероятность иметь Хотя бы одну изюмину в булочке была не ме
нее |
0 ,9 |
9 , должно быть |
— УуН.б. |
|
|
6. |
|
|
1 * |
|
|
На текстильной |
фабрике длительными наблюдениями установде- |
|
|
|
|
|
» . |
но, |
что |
обрыв нити на прядильных машинах происходит в среднем Ч ра |
за в час. Найти вероятность того , что на обследуемой машине обрыв
нити произойдет на |
протяжении часа не более трех раз. |
|||||||
Р е ш е н и е . |
Событие |
Jt |
- обрыв нити за |
элементарный проме |
||||
жуток времени |
. На один час приходится |
|
таких промежут |
|||||
ков и 4 обрыва. Следовательно, частота события |
Jt |
9 приближенно |
||||||
принимаемая за его |
вероятность, равна |
|
. Так какД*(: - |
|||||
малая |
величина, |
то |
р - |
тоже |
малая величина. |
Вероятность того , |
||
что за X |
час, т .е . |
за |
уь |
промежутков А^Ь , событие |
произойдет |
|||
|
/-\№ |
(ирУ' -HP |
Поскольку |
|
ч |
|||
m раз,равна; j* |
- |
, |
€ |
1 . |
|
, имеем; |
||
Q щ - x L сГн |
1,1 |
|
|
|
|
|
Согласно условию задачи, надо найти вероятность то го , что число
136
п* будет в пределах от О до 3, Получим; j а |
ь |
^ |
п |
г пЪ" |
* v |
\ |
ik) |
vv^J vt" |
4 |
е' |
^ |
|
% |
всего числа изготовляемых заводом те |
7о Известно, что j |
лефонных аппаратов является продукцией первого сорта. Гаити вероят ность того, что в изготовленной партии из 2GO аппаратов окажется наивероятнейшее число аппаратов первого сорта.
Р е ш е н и е* |
Опыт - проверка качества аппарата. 1Всего |
|
||||||||||||||
Я = 200 опытов. В результате |
опыта |
возможно событие чЛ - |
аппарат |
|||||||||||||
оказался первого сорта, его вероятность |
|
. |
Наквероятнзйшее |
|||||||||||||
число |
Й |
аппаратов |
первого |
сорта |
находится |
из |
неравенств: |
|
||||||||
|
|
|
1 |
|
|
• # ^ |
^ |
а |
5 |
|
|
тящ |
= 120. |
|
|
|
Подставляя сюда известные данные, получим: |
m |
|
|
|||||||||||||
Искомая |
вероятность |
.определяется с помощью формулы Лапласа: |
|
|||||||||||||
|
- l i o |
I |
|
|
1Лоо4--~ - |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
у |
gtto |
* |
э |
ь |
|
|
S |
f |
-О О Ь 'Ь . |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
о |
г> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. |
|
База обслуживает |
100 |
организаций, |
от каждой |
из |
которых |
||||||||
может поступить заявка |
с вероятностью 0 ,3 . |
Найти |
вероятность |
наи |
||||||||||||
вероятнейшего числа заявок, а также вероятность того, что число |
||||||||||||||||
заявок |
будет не более |
30. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Р е ш е н и е„ |
|
Опыт - проверка наличия заявки от организа |
||||||||||||||
ции, число опытов ^ |
= |
100. |
В результате одного |
опыта может прои |
||||||||||||
зойти |
либо |
событие |
ей - заявка поступила, |
либо |
событие |
Л |
- за |
|||||||||
явка |
не |
поступила. |
Вероятности этих |
событий; |
р |
*= 0 ,3 ; Су= 1 -0,3 ® |
||||||||||
* 0 ,7 . |
Наивероятнейшее |
число |
|
заявок |
ги |
определяется неравенства |
||||||||||
ми: |
|
— |
^ |
р . |
Подставляя |
сюда |
имеющиеся |
данные, |
получим: |
• Поскольку величина р значительно отличается от нуля и от едини-
О |
|
вычисляем по формуле Лапласа (3 .5 .1 ) г |
цн, вероятность у |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
(?>о~ <ор-о,Ъ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(X) |
^ |
|
I |
|
|
* £, |
S-ioc-c,^ <0Л |
С: 0,0Ъ1г |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
J |
ice-" |
\3^мсо-0,^-0,1г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Вероятность того, что число заявок лежит в пределах от 0 до 30, |
|
|||||||||||||||||||
находки |
по Осрмуле (3 .5 .2 ) |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
О |
.ОС |
'V L■ |
£ - < • ! |
ь с - ^0 , ьt \ |
р - и |
c - i j A -Ь'Ъ |
|
- о. ь |
|
|||||||||
|
|
о |
X |
|
|
Ч^;и<^сЗгсЛ 1 |
|
P k 'l0 0 -b ,io p )] |
|
1 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
9 . Определить вероятность того, что при 0000 бросаний играль |
||||||||||||||||||
ной кости частота выпадения пятерки |
отклоняется |
от |
вероятности |
|
||||||||||||||||
не |
более |
чем |
на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
SO |
Опыт |
- |
бросание |
игральной кости. Всего |
vx = |
8000 |
|||||||||
|
|
Р е ш е н и е . |
||||||||||||||||||
опытов. |
|
В результате |
i |
опыта возможно |
событие Л |
- выпала |
пятерка, |
|||||||||||||
его |
|
вероятность |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
,, |
|
|
^ |
|
,л |
произошло |
m |
раз, |
тс |
его |
частота |
равна: |
. |
* |
т |
|||||
дели |
событие |
v/r |
О - г — г |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
* |
|
|
• |
S060 |
|
Согласно |
условию |
задачи, |
должно быть: |
6 |
< |
О ^'нгт‘ 77 ' |
|
|
||||||||||||
Отсюда |
находим интервал |
изменения \п : |
|
1 4 |
« |
id |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
( t ' f e > |
SO° |
4 n' U |
t |
+ |
8'o')'W C0, |
|
О |
ил m ^ 1ь |
|
|
|
|
|
|||||||
Искомой |
вероятностью |
является |
величина |
|
|
. где |
|
|
|
|||||||||||
J Sooo |
|
|
|
|
Находим её с помощью формулы Лапласа:
|
|
|
|
|
|
|
|
S I |
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j |
|
10. Вероятность попадания в цель при одном выстреле равна |
|||||||||
0,63 . |
Сколько |
выстрелов |
нужно |
произвести, чтобы с вероятностью |
||||||
0,9 получить |
не менее 10 |
|
|
О ' |
|
|
||||
попаданий. |
|
|
|
|||||||
|
Р е ш е н и е . |
Обозначим |
Yi - искомое число выстрелов ( оно |
|||||||
более |
10). |
Событие J \ - попадание, |
его вероятность |
р * |
0 ,6 3 . |
|||||
Вероятность |
промаха |
С1Д ]-р |
« |
0 ,3 7 . |
Число попаданий |
по |
должно |
|||
быть |
в пределах от |
1C до |
п> |
с |
вероятностью 0 ,9 , т . е . у |
-0,9. |