Для решения задачи, давайте пройдемся по каждому пункту шаг за шагом.
1. Составить закон распределения случайной величины X
Сначала определим вероятности того, что каждый из станков не потребует внимания рабочего. Даны вероятности:
- Станок 1: $p_1 = 0.7$
- Станок 2: $p_2 = 0.8$
- Станок 3: $p_3 = 0.9$
- Станок 4: $p_4 = 0.75$
Случайная величина $X$ – это количество станков, которые не потребуют внимания. Возможные значения $X$ могут быть от 0 до 4.
Теперь найдем вероятности для каждого значения $X$:
- $P(X = 0)$: Вероятность, что ни один станок не потребует внимания:
$
P(X = 0) = (1 - p
1)(1 - p2)(1 - p
3)(1 - p4) = (0.3)(0.2)(0.1)(0.25) = 0.0015
$
- $P(X = 1)$: Вероятность, что ровно один станок не потребует внимания:
$
P(X = 1) = \binom{4}{1} p
1 p2 p
3 p4 (1 - p
1)(1 - p2)(1 - p
3)(1 - p4) = 4 \cdot (0.7)(0.8)(0.9)(0.75) \cdot (0.3)(0.2)(0.1)(0.25)
$
После вычислений получаем:
$
P(X = 1) = 4 \cdot 0.7 \cdot 0.8 \cdot 0.9 \cdot 0.75 \cdot 0.3 \cdot 0.2 \cdot 0.1 \cdot 0.25 = 0.045
$
- $P(X = 2)$: Вероятность, что ровно два станка не потребуют внимания:
$
P(X = 2) = \binom{4}{2} p
1 p2 p
3 p4 (1 - p
1)(1 - p2)(1 - p
3)(1 - p4) = 6 \cdot (0.7)(0.8)(0.9)(0.75) \cdot (0.3)(0.2)(0.1)(0.25)
$
После вычислений получаем:
$
P(X = 2) = 6 \cdot 0.7 \cdot 0.8 \cdot 0.9 \cdot 0.75 \cdot (0.3)(0.2)(0.1)(0.25) = 0.135
$
- $P(X = 3)$: Вероятность, что ровно три станка не потребуют внимания:
$
P(X = 3) = \binom{4}{3} p
1 p2 p
3 p4 (1 - p
1)(1 - p2)(1 - p
3)(1 - p4) = 4 \cdot (0.7)(0.8)(0.9)(0.75) \cdot (0.3)(0.2)(0.1)(0.25)
$
После вычислений получаем:
$
P(X = 3) = 4 \cdot 0.7 \cdot 0.8 \cdot 0.9 \cdot 0.75 \cdot (0.3)(0.2)(0.1)(0.25) = 0.225
$
- $P(X = 4)$: Вероятность, что все станки не потребуют внимания:
$
P(X = 4) = p
1 \cdot p2 \cdot p
3 \cdot p4 = 0.7 \cdot 0.8 \cdot 0.9 \cdot 0.75 = 0.378
$
Теперь мы можем составить закон распределения:
$
\begin{align*}
P(X = 0) = 0.0015 \\
P(X = 1) = 0.045 \\
P(X = 2) = 0.135 \\
P(X = 3) = 0.225 \\
P(X = 4) = 0.378 \\
\end{align*}
$
2. Найти функцию распределения F(X)
Функция распределения $F(X)$ определяется как сумма вероятностей для всех значений, меньших или равных $X$:
$
\begin{align*}
F(0) = P(X = 0) = 0.0015 \\
F(1) = P(X = 0) + P(X = 1) = 0.0015 + 0.045 = 0.0465 \\
F(2) = P(X = 0) + P(X = 1) + P(X = 2) = 0.0465 + 0.135 = 0.1815 \\
F(3) = P(X = 0) + P(X = 1) + P(X = 2) + P(X = 3) = 0.1815 + 0.225 = 0.4065 \\
F(4) = P(X = 0) + P(X = 1) + P(X = 2) + P(X = 3) + P(X = 4) = 0.4065 + 0.378 = 0.7845 \\
\end{align*}
$
3. Выч...
Математическое ожидание рассчитывается по формуле:
Подставляем значения:
Дисперсия рассчитывается по формуле:
Сначала найдем :
Теперь подставим в формулу для дисперсии:
Для построения графиков можно использовать программное обеспечение, такое как Python с библиотеками Matplotlib или Seaborn.
Пример кода для построения графика вероятностей:
Таким образом, мы выполнили все пункты задачи.