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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.10.2024

Просмотров: 50

Скачиваний: 0

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

152

Используя полученные равенства, формулу (4 ,6 .6 ). приводим к окон-

нательному виду;

 

 

■г* z \ Л_

 

 

 

(4 .6 .7 )

f' 2 x ‘

и х 1

" ч

 

 

 

 

 

^

'Ф "

 

 

 

LV1

 

 

 

 

 

 

 

Через точку

 

проводим

две

прямые;

 

 

 

z Ц г - % ) + ^

,

 

 

 

Первая из них называется линией

регрессии.

по t

* вторая -

линией регрессии

^

по

|

, Угловые коэффициенты

этих пря­

мых вычисляются по Тюрмуяам:

 

 

 

 

(.'‘tv

 

 

 

 

 

 

 

 

L-.i

 

 

Легко

видеть,

что

Cufe-Vt1*

Пусть

между X

и

*j существует самая тесная связь, когда все

точки корреляционного поля ложатся на одну прямую. При этом оче­

видно,

обе

линии регрессии сливаются

в одну

и

поскольку

 

»

4 -

р 9 получим*.

Л

- ■£—

р откуда

Если ^

и

^

 

вероятностно независимы, ! о ,

как известно,

 

 

 

й из формулы (4 .6 .5 ) следует

л

- О ,

 

 

 

К

Таким образом,

величина |К| ” меняется

в пределах 0ч|К1Ч1

Чем больше

К

,

тем выше' теснота связи между \

и ^

Пример,

Найти

коэффициент корреляции

и линии регрессии по следую-

щим результатам‘ измерений:

г

 

 

,

 

 

 

 


153

Кврредоцяеввое 0osefi настроенное н@ этш р©8р&ьтйтамряредоташ&ев@ ва рке<, $e6.Ie Используя врвввдевнве вше формулаs подучшг

.% *

3»8 бв Ч

* 2 057'

чнсл® точек

к©ррздяцв©ш®г© и@яя

УЬ © 14р

^

-

&

- ‘

Нрк этом Kfc - 0,92,

|Щ в 0,65 .

__ * t .

2 7 8 ,2 .^ = 1 0

9 1 6 1 .

Трааяетш.лвдий рвгресввн: ^-0,э1'?С*1|1;4 , 0й - 1,%Оч+0,51,.

\

X ^ y y O . S l

fr=0|Utt *1,34

ts» X

О

I

i. 3

н ' Г . 4

%

PiMS.H.M.

ЗАДАЧЕ К Ш В 8 IV,

Довер взея&81!& интервал и д©в©рвэдл&вая в@р©ятв©сть (в § $)

Ор©[?з»еде?ш 20 намеренна некоторой велиояви.0 Результата ssp©a-

от&зденн_таблицей? Эо

mi ..г.

^ 4

5

"Ьб ьъ \ но

ъ н 1 г .

Здесь

ftii - числе явмереввй

о результатом ХЬ

0 Требуетсш sa ta js

а )

подходящее

значение измеряемой

аеянчйш 3 б )

ззерфя*т©0т&

т@г©9

что

генеральное среднее етяшч&етея

ш средне г® измеренного

девь»

ше0

чем не G ,5 0 д )

интервал8

в котором находятся гаперазьное срод­

нее

с

вероятность®

0„95 в

’ .

 

 

 

 

 

Р о с е

в н е .

а )

Подходящее

значение измеряемой эеяячкш

есть

среднее

аря^^пгвгекве

результатов измерений*

 


-

 

 

154

 

- x n. 4 -

4

,

'

 

б) Используем формулу

(4 .4 .1 ) . Согласно условию задачи, £

= 0 ,5 ,

УЪ ~ 20.

Получим: /

. j

HcUo-О

~Л_

PCI5fe-£ЦО,5) - « £ \сД>ф о -Stf

 

ЧЮ-К)ЧД|-

- и^а,ь>5^о,б<).

С вероятностью 0 ,бб генеральное среднее находится в интервале

( 35,5 ; 36,5

) .

 

 

 

 

в)

'Лспользуем

формулу (4 .4 .1 ) . Согласно условию задачи имеем:

._ г |,' Л\’г

10 ; lc -t’)_________________ \~ л

4

) '

и1зэ

1

^V<" \

ььУ Ч А м -к^-ч ■*(но-54)‘

13

По таблицам

= 0,95, если

£ = 1,39. Следовательно,

-

^

Ио4

Отсюда t = 1 ,0 3 .

В интервале .(36-1,03 ;

36+1,03)

генеральное среднее находится с вероятностью 0 ,95 .

2. Имеем таблицу результатов измерений:

Зш измере­

I

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

ний

результаты

9,9

ТО

R:10,3

9,2

. 6,0

10,9

10,3

11,8

i t

, в 9,8

14,0

измерений

Определить вероятность того, что абсолютное значение ошибки в опре!

делении истинного значения измеряемой величины меньше 2%.

Р е ш е н и е . Находим оценки математического ожидания и дис­

персии измеряемой величины: Еэс ~7Г

^ ~ *0>^ *

Требуется найти вероятность того, что

I

^

*

где Е х - истинное значение измеряемой

величины.

Используя

формулу

доверительной вероятности, получим:

 

е -Ц (о ,в г -1 о (1-

p (j

 


lГГo“*oР»

3. Произведено 40 измерений

базы постоянной

длины.

Получены

та ­

кие

результаты :

среднее

измеренное

значение

равно

10400 м,

оцен-

ка

дисперсии результатов

 

 

Р

Р

Найти

вероят­

измерений равна 85Ы~

ность

т о г о ,

что

истинная

длина базы

отличается

от

среднего

изме­

ренного

значения

меньше,

чем

на0,1%.

 

 

 

 

 

 

 

Р

е

н е

н и

е . Случайная

величина X -

результат

измерения

длины

базы,

лепользуем формулу

доверительной

вероятности :

 

Здесь 1;х - истинная

длина базы, £

= 0,001 * £ ^ =

10,4* Vb= 40.

Искомая вероятн ость

равна:

 

 

 

Р (| к ч о о -Е * М ч )-

 

 

 

4. Ка основании

100

опытов было определено, что в среднем для

производства детали

требуется 5 ,5

с е к ., а

среднее

квадратическое

отклонение разно

1 ,7

сек. Определить

границы,

в которых лежит

истиннее среднее время* производства детали с надежностью 85$.

 

Р е ш е н и е . Здесь

случайная

величина

X

-

время

произвол

ства

детали.

Необходимо

найти

доверительный

интервал,

в

котором

лежит её истинное математическое ожидание с

доверительной вероят­

ностью

0 ,8 5 .

Используем

формулу

доверительной

вероятности , в ко­

торой

и звестн о:

|э(| У )5-Е *4<

-

O^tTуъ-,iQO,

Si -

.

 

 

 

Требуется

найти ,.£

. Имеем:

 

 

-

0Т,|(t*\j

 

 

)

 

• Я°

таблице

интегралов

вероятн остей

находим,

что

 

 

 

0 ,8 5 , iесли- 1 ,0 2 .

Следовательно, t - \ |

- 1, 01

 

*

Отсюда

t

=

0 ,2 5 .

Истинное

 

среднее время производства детали

лежит с

вероятностью 0 ,8 5

в ин­

тервале

от

5 ,5

-

0 ,2 5

до

5 ,5

+

0 ,2 5

се к .

 

 

 

 

 

 

 

5. По пятнадцати измерениям были рассчитаны подходящие значения математического ожидания и диодерсии максимальной скорости само­ лета 42-4,7 м /с е к , 8 ,7 - м ^ /се к .

Определить: а ) Доверительные границы максимальной скорости при на

дежностн 0 ,9 .


156

б ) Вероятность, с которой можно утверждать, что абсолютное зна­ чение ошибки в определении максимальной скорости не превосходит

2 м /сек .

Р е ш е н и е . Имеем формулу доверительной вероятности:

а )

Известно:

|э(|41*1,3- £*\<Л)

: o , “s,

.

Трзбуется

найти

i .

По таблице интегралов

вероятностей находим,

что

=

С .9. е с -

ли

i

=

_

 

 

 

J

\5

^

V

-

3 ,7

м /сек.

1 ,17 ,

Следовательно, Ь\f'fc ffi

-

Отсюда f

Искомые

доверительные

границы

максимальной

скорости:

 

 

 

• f \ t t

 

~ ^21

м/сек. и

**4. .

*

'42Р,^

м /сек.

 

 

 

 

 

Е *+ Е

 

 

 

б )

Известно:

t **.2 м /сек . Требуется

найти

вероятность

 

 

 

K h w ^ - E s - U i )

• И:'‘ееа :

 

 

 

/

\

 

 

 

 

 

 

 

 

Р(\Ч1Ч,1-Г: *|U ) :

 

 

I •

6.

Для

определения

места судна

 

в море

надо

знать расстояние

до

маяка. Оно измеряется много раз и берется среднее измеренное.

Время для всех измерений задано. Могут быть использованы два измерительных прибора. Первый требует для одного измерения втрое

больше временис чем второй,

зато дисперсия результатов

измерений

у первого

прибора в

4 раза

меньше чем у

второго. Какой

прибор

ра -

 

 

1

 

 

«

 

 

 

 

ционально

использовать?.

 

 

 

 

 

 

 

Р е ш е н и е .

Случайная

величина

X.

- результат

измерения

расстояния

от судна

до маяка.

Езс,- истинное

растояние

до

маяка,

/•ч.

 

 

*

значение,

 

- допустимое

значение

его

среднее измеренное

Ь

разности

 

и

 

- количества

ч

 

 

и

 

 

измерений первым

вторым приборами, Э,

и

дисперсии результатов измерений пер-

бым и вторым приборами. Сравним вероятности

Щ

 

для

первого и второго приборов.

Рационально

взять тот прибор,

цяя