Реферат по предмету "Математика"


Сущность теории вероятностей

--PAGE_BREAK--Задание 2
        На плоскости проведены параллельные прямые, отстоящие друг от друга на расстоянии 2h
.На плоскость случайным образом (на удачу) бросается тонкий стержень (игла) длиной 2l(lh).Появление центра на отрезке 2hв любой его точке равновозможно, как и появление любого значения угла φ между стержнем и прямой на интервале (,π).

      Попадание центра стержня на отрезок 2hи угловая ориентация φ стержня – события независимые. Требуется при заданных исходных данных 2hи 2l:

1.Определить вероятность того, что стержень пересечёт какую-либо прямую.

2.Методом статистических испытаний определить эмпирическое значение числа π при заданных h,lи числе испытаний n≥100. Описать опыт и представить таблицу результатов испытаний.

Дано: 2h=80; 2l=62

Решение:

Обозначим:

Событие А – игла пересекла какую-либо прямую

Введем обозначение Х – расстояние от середины иглы до ближайшей прямой

Угол φ – угол, составленный иглой с параллелью

1.Определим вероятность Р(А)



Положение иглы полностью определяется заданием Х и φ, причем Х принимает значение от 0 до h, возможные значения φ от 0 до π. Другими словами середина иглы может попасть в любую из точек прямоугольника со сторонами hи φ.
 

Таким образом данный прямоугольник можно рассматривать как фигуру G, точки которой представляют собой все возможные положения центра иглы. Площадь фигуры G=h*π

Найдем теперь такую фигуру g, каждая точка которой благоприятствует появлению события А, т.е.каждая точка которой может служить серединой иглы, которая пересекает ближайшую к ней параллель при условии, что

 X

Таким образом заштрихованную фигуру можно рассматривать как фигуру g. Найдем площадь этой фигуры:

g=

P(A)=

P(A)=0.4936

Значит, вероятность того, что игла пересечет какую-либо прямую равна 0.4936.

2.Методом статистических испытаний определим эмпирическое значение числа . Я буду проводить опыт с бросанием иглы 200 раз. Если игла пересечет какую-либо прямую(событие А) то вероятность данного опыта – 1, если не пересечет то вероятность данного опыта равна – 0.





1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

А



1

1



1



1



1







11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

А



1

1







1



1







21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

А







1

1



1

1

1

1





31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

А

1



1

1







1









41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

А

1

1











1

1







51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

А



1

1



1

1

1



1

1





61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

А





1





1

1





1





71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

А







1



1

1











81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

А

1

1

1





1





1

1





91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

А

1





1





1

1

1

1





101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

А



1







1













111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

А

1



1



1

1



1

1







121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

А





1

1

1



1

1

1







131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

А



1

1





1



1

1

1





141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

А





1

1



1



1

1

1





151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

А



1

1

1



1





1

1





161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

А





1



1

1



1



1





171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

А

1

1

1









1



1





181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

А



1



1





1











191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

А





1

1

1

1



1







Событие А наступило в 99 испытаниях. Статистическим способом найдем вероятность наступления события А.

Р(А)=

Р(А)=  откуда

     откуда



Эмпирическое значение числа  
Ответ:

1.     Вероятность того, что стержень пересечёт какую-либо прямую:

2.     Методом статистических испытаний эмпирическое значение числа π при заданных h, lи числе испытаний n≥100:

Задание 3

Структурная схема системы доведения информации об экономических угрозах до руководства некоторой фирмы имеет вид:

     

         

   




 






        Отказы элементов при передаче информации — события независимые. Известны вероятности передачи информации об угрозе i-м элементом, Pi(i=1,…,8).

Найти вероятность доведения информации о поступившей экономической угрозе до руководства фирмы.

Дано: Р1=Р2=Р8=0.69; Р3=Р4=Р6=0.84; Р5=Р7=P9=0.79

Найти: Р(А)-?

Решение:

Обозначим событие А – исправность системы

событие А1 – безотказная работа элемента 1

событие А2 – безотказная работа элемента 2

событие А3 – безотказная работа элемента 3

событие А4 – безотказная работа элемента 4

событие А5 – безотказная работа элемента 5

событие А6 – безотказная работа элемента 6

событие А7 – безотказная работа элемента 7

событие А8 – безотказная работа элемента 8

гипотеза H1 – элементы 5 и 6 работают

гипотеза Н2 – элементы 5 и 6 не работают

гипотеза Н3 – элемент 5 работает, а 6 не работает

гипотеза Н4 – элемент 5 не работает, а 6 работает

Рассмотрим систему и бозначим ее за систему В




Используем метод разложения систему по базисному элементу, основанное на теореме о полной вероятности.

1) Пусть имеет место гипотеза Н1 и 5 и 6 элементы работают, тогда

                           





Найдем вероятность исправности  данной системы:

Р(Н1)=Р(А5)*Р(А6)=0.6636

Р(B/H1)=P[(A1+A3)*(A7+A4)*A2]*P(H1)=(P1+P3-P1*P3)*P2*(P7+P4-P7*P4)*P(H1)=(0.69+0.84-0.5796)*0.69*(0.79+0.84-0.6636)*0.6636= =0.655776*0.6413034=0.4205

2) Пусть имеет место гипотеза Н2 и 5 и 6 элемент не работают, тогда

                           





Найдем вероятность исправности данной системы:

Р(H2)=(1-P5)*(1-P6)=0.21*0.16=0.0336

P(B/H2)=P[(P1*P2*P7)+(P3*P4)]*P(H1)=(0.69*0.69*0.79+0.84*0.84-0.69*0.69*0.79*0.84*0.84)*0.0336=0.2743

3) Пусть имеет место гипотеза Н3 и тогда 5 элемент работает и 6 элемент не работает, тогда
                           





Найдем вероятность исправности данной системы:

P(H3)=P5*(1-P6)=0.16*0.79=0.1264

P(B/H3)=P[(P1+P3)*(P2*P7+P4)]*P(H3)=(0.69+0.84-0.5796)*(0.5451+0.84-0.4579)*0.1264=0.9504*0.9272*0.1264=0.1113

4) Пусть имеет место гипотеза Н4 и 5 элемент не работает и 6 работает, тогда

                           





P(H4)=(1-P5)*P6=0.21*0.84=0.1344

P(B/H4)=P[(P1*P2+P3)*(P7*P4)]*P(H4)=(0.69*0.84+0.69-0.69*0.84*0.69)*  *(0.79+0.69)*0.1344=(0.5796+0.69-0.39924)*(0.79+0.69-0.5451)*0.1344= 0.87036*0.9349*0.1344=0.1094

Полная группа событий:

P(B)=P(B/H1)+P(B/H2)+P(B/H3)+P(B/H4)=0.4205+0.02743+0.1113+0.1094=

=0.66863

Теперь рассмотрим систему В вместе с 8 и 9 элементом:





А-исправность системы

Р(А)=Р[(P8*P9)+(P*P9)]=P8*P9+ P*P9 — P8*P9* P*P9=0.5451+0.5282-0.29=0.7833

Ответ:


Вероятность доведения информации о поступившей экономической угрозе до руководства фирмы равна 0.7833
Задание 4

Инвестор вложил капитал в ценные бумаги двух финансовых фирм. При этом он надеется получить доход в течение обусловленного времени от первой фирмы с вероят­ностью P1; от второй — с вероятностью P2. Однако есть возмож­ность банкротства фирм независимо друг от друга, которая оце­нивается для первой фирмы вероятностью P3; для второй — P4. В случае банкротства фирмы инвестор получает только вложенный капитал. Какова вероятность того, что инвестор по­лучит прибыль?

Дано: Р1=0,95; Р2=0,90; Р3=0,09; Р4=0,01

Найти: Р(А)-?

Решение:

Обозначим Р(А) – вероятность того, что инвестор получит прибыль.Всего 3 возможных варианта получения прибыли:

1.получение прибыли и с первого предприятия и со второго(Р1*Р2)

2.получения прибыли с первого, а со второго нет(Р1*Р4)

3.получения прибыли  со второго, а с первого нет(Р2*Р3)

Используем теорему сложения вероятностей для трех совместных событий:

P(A)=P[(P1*P3)+(P2*P3)+(P1*P4)]=P1*P2+P2*P3+P1*P4-P1*P2*P2*P3-P1*P2*P1*P4-P1*P4*P2*P3+P1*P2*P2*P3*P1*P4=0.855+0.081+0.0095-0.0693-0.0082-0.0008+0.00065=0.867895

P(A)=0.8697

Ответ:

Вероятность того, что инвестор, получит прибыль равна 0,8679


    продолжение
--PAGE_BREAK--Задание 5
      Случайная величина  – годовой доход наугад взятого налогоплательщика. Плотность распределения вероятностей случайной величины  задана в виде:

      

     где a
– неизвестный параметр распределения, а величины bи cявляются константами, значения которых заданы в таблице вариантов задания.


Требуется :

1)     Определить значения параметра  «а» и построить график функции f
(х).

2)     Найти функцию распределения F
(х)и построить её график.

3)     Определить математическое ожидание m
x, дисперсию D
xи среднее квадратическое отклонение   годового дохода .

4)     Вычислить значения третьего µ
3  и четвертого µ
4  центральных моментов, и определить коэффициенты ассиметрии Аsи эксцесса Ex
.

5)     Определить размер годового дохода Х1 в тыс. у.е., не ниже которого с вероятностью Р окажется годовой доход случайного выбранного налогоплательщика.

Дано:

с=0,7

b=0,30

P=0,55

Найти: 1) a-? f(x)-?

2) F(x)-?

3) mx,-?; Dx  -?; -?

4) µ
3-?;µ4-?

5) Х1-?     

Решение:

1)Для определения параметра «а» воспользуемся свойством плотности распределения:



Возьмём нижний предел равным «с»:



отсюда «а» равен
а=

Подставим значения и получим а:

а==

Построим график плотности распределения при вычисленном параметре а:

2) Для определения функции распределения воспользуемся формулой:


Нижним пределом также возьмем «с»:
 

F(x)  =



F(x) =

0,2158· (0.7-x-4,3), при x≥0,7

0, при x







3) Для нахождения математического ожидания воспользуемся формулой:








4) Центральный момент k-ого порядка вычисляется по формуле:



Начальный  момент k-ого порядка определяется равенством:



Выразим центральные моменты 3 и 4 порядка через начальные моменты:

μ3=ν3 — 3ν1ν2+ 2ν13

μ4= ν4 — 4ν1ν3 + 6ν12ν2 — 3ν14

Вычислим начальный моменты 2,3,4-го порядков:












Коэффициенты ассиметрии и эксцесса расчитываются по формулам:




Подставляя известные значения получаем:





5) Для определения вероятности воспользуемся формулой для расчета вероятности попадания СВ в интервал:

P(x1≤X)=1-P(X

Подставляя известные значения получаем:













Ответ:

1) значения параметра  «а» равно  0.9277.

2) функция распределения имеет вид:

F(x) =

0,2158· (0.7-x-4,3), при x≥0,7

0, при x

3) математическое ожидание Mx=0,9122, дисперсия Дx=0,0839, среднее квадратическое отклонение   годового дохода  равно σ =0,2897.

4) значения третьегои четвертого  центральных моментов равно 3=0,127 и 4=1,8859 соответственно, коэффициенты ассиметрии и эксцесса равны AS=5,222 и EC=264,7405.

5) размер годового дохода Х1 в тыс. у.е., не ниже которого с вероятностью Р окажется годовой доход случайного выбранного налогоплательщика равен 0,8045.
Задание 6


     Производится «n» независимых испытаний, в каждом из которых события А может появиться с вероятностью Р.

Требуется:

1)Определить вероятность того, что событие А появится при n– испытаниях равно k— раз.

2)Определить вероятность того, что событие А появится при n– испытаниях более m— раз.

3)Определить вероятность того, что событиеА появится при n– испытаниях не менее k
1— раз, но не более k
2— раз.

4)Вычислить среднее число появления события А при n– испытаниях и среднее квадратическое отклонение числа появлений события А.

5)Определить с какой вероятностью должно появляться события А в каждом из «n» — опытов при условии, что вероятность не появления события А ни в одном из «n» — опытов равна Р0.

Дано:

n=10; k=4; P=0.6; m=2; k1=3; k2=6; P=0.3; q=0.4

Найти:

1)     Р(m=3)-?

2)     Р(m>1)-?

3)     Р(2≤m≤5)-?

4)     mx-?; -?

5)     Р1 (А)-?

Решение:

Поскольку испытания независимы и р=const, то используем схему Бернулли. Обозначим Х число испытаний в которых событие А наступило. Х={1,2,..10}

X принадлежит биномиальному закону распределения.

1) Для расчёта вероятности наступления события  kраз применяем формулу Бернулли





2) Для того, чтобы найти вероятность того, что событие наступит более mраз воспользуемся формулой ) Р(m>1)=1 – [Р(0)+Р(1)+Р(2)]









3) Для нахождения вероятности наступления события не менее m1, но не более чем m2раз (m1≤m≤m2) воспользуемся формулой













4) Так как Х принадлежит биномиальному распределению, то







5)







Ответ:

1)     Р(k=3)=0.1114

2)     Р(x>2)=0.88694

3)     Р(3≤x≤6)=0.6045

4)     mx=6;2.4  =1.54

5)     p=0.1204
Задание 7

Дискретная двумерная случайная величина (X
,
Y) описывается законом распределения вероятностей, заданного рядом распределения вероятностей, представленным в таблице:



Xi

Yj

X1

X2

Y1

P11

P12

Y2

P21

P22

Y3

P31

P32

 

Требуется:

1.       Определить частные законы распределения компонентXи Yслучайного вектора соответственно.

2.       Определить условный закон распределения случайной величины Xпри условии, что Y
приняла значение yj.

3.       Определить условный закон распределения случайной величины Yпри условии, что Xприняла значение xi
.

4.       Вычислить математические ожидания и дисперсии компонент Xи Y
.

Дано: P11=0,15; P12=0,10

P21=0,25; P22=0,15

P31=0,15; P32=0,20

Yj=Y2

Xj=X1
Решение:
1)Определим закон распределения компонент случайного вектора X, для этого воспользуемся формулой: , где  представляет собой не что иное, как вероятность того, что случайная величина Xпримет значение , таким образом получим ряд распределения случайной величины X.





В результате получим  закон распределения:



X

X1

X2

P(X)

0,55

0,45


Произведем проверку, для этого сложим вероятности:

P(X) = 0,55+0,45=1;

Следовательно закон распределения Х вычислен правильно.
Определим закон распределения компонент случайного вектора Y, для этого воспользуемся формулой:



Получим следующий закон распределения:

Y

Y1

Y2

Y3

P(Y)

0,25

0,40

0,35


Проверка:

P(Y) =0,25+0,40+0,35=1
2) Для того чтобы определить условный закон распределения случайной величины Х, при условии, что величина Yприняла значение Yj, воспользуемся формулой:


где n= 1,2, а P(Yj) — вероятность того, что Yпримет значение Yj, определенное из закона распределения компоненты Y. Подставив данные в формулу, получаем:


Проверка: 0,625+0,375=1;

Мы определили условный закон распределения случайной величины Х, при условии, что величина Yприняла значение Y2.
3) Аналогично определим условный закон распределения случайной величины Y, при условии, что величина Х приняла значение Хi.:





Проверка:
Мы определили условный закон распределения случайной величины Y, при условии, что величина Xприняла значение X1.
4) Вычислим математическое ожидание компонент Xи Y:



х1=1, x2=2 следовательно


y1=1, y2=2, y3=3 следовательно     продолжение
--PAGE_BREAK--


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.