1. Главная
  2. Библиотека
  3. Теория вероятностей
  4. Требуется для данной случайной величины Х 1. Cоставить...
Решение задачи на тему

Требуется для данной случайной величины Х 1. Cоставить закон распределения случайной величины 2.Найти функцию распределения F(Х) 3. Вычислить числовые характеристики М(Х) и D(Х 4. Построить графики. Рабочий обслуживает 4станков. Вероятность того, что в

  • Теория вероятностей
  • #Теория вероятностей и математическая статистика
  • #Теория случайных величин
Требуется для данной случайной величины Х 1. Cоставить закон распределения случайной величины 2.Найти функцию распределения F(Х) 3. Вычислить числовые характеристики М(Х) и D(Х 4. Построить графики. Рабочий обслуживает 4станков. Вероятность того, что в

Условие:

Требуется для данной случайной величины Х
1. Cоставить закон распределения случайной величины
2.Найти функцию распределения F(Х)
3. Вычислить числовые характеристики М(Х) и D(Х
4. Построить графики.
Рабочий обслуживает 4станков. Вероятность того, что в течении часа 1,2, 3 и 4 станок не
потребует внимания соответственно равны0,7; 0,8; 0,9; 0,75. Случайная величина Х – число
станков которые не потребуют внимания рабочего в течении часа

Решение:

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 - p1)(1 - p2)(1 - p3)(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} p1 p2 p3 p4 (1 - p1)(1 - p2)(1 - p3)(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} p1 p2 p3 p4 (1 - p1)(1 - p2)(1 - p3)(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} p1 p2 p3 p4 (1 - p1)(1 - p2)(1 - p3)(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) = p1 \cdot p2 \cdot p3 \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 M(X)M(X) рассчитывается по формуле:

M(X)=i=04iP(X=i) M(X) = \sum_{i=0}^{4} i \cdot P(X = i)

Подставляем значения:

M(X)=00.0015+10.045+20.135+30.225+40.378 M(X) = 0 \cdot 0.0015 + 1 \cdot 0.045 + 2 \cdot 0.135 + 3 \cdot 0.225 + 4 \cdot 0.378
M(X)=0+0.045+0.27+0.675+1.512=2.502 M(X) = 0 + 0.045 + 0.27 + 0.675 + 1.512 = 2.502

Дисперсия D(X)D(X) рассчитывается по формуле:

D(X)=M(X2)(M(X))2 D(X) = M(X^2) - (M(X))^2

Сначала найдем M(X2)M(X^2):

M(X2)=i=04i2P(X=i) M(X^2) = \sum_{i=0}^{4} i^2 \cdot P(X = i)
M(X2)=020.0015+120.045+220.135+320.225+420.378 M(X^2) = 0^2 \cdot 0.0015 + 1^2 \cdot 0.045 + 2^2 \cdot 0.135 + 3^2 \cdot 0.225 + 4^2 \cdot 0.378
M(X2)=0+0.045+0.54+0.675+6.048=7.308 M(X^2) = 0 + 0.045 + 0.54 + 0.675 + 6.048 = 7.308

Теперь подставим в формулу для дисперсии:

D(X)=7.308(2.502)2=7.3086.260004=1.048 D(X) = 7.308 - (2.502)^2 = 7.308 - 6.260004 = 1.048

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.

Не нашел нужную задачу?

Воспользуйся поиском

Выбери предмет