Как найти математическое ожидание числа бросаний

Гмурман: теорвер, задача 196

Условие. Найти математическое ожидание дискретной случайной величины (X) — числа таких бросаний пяти игральных костей, в каждом из которых на двух костях появится по одному очку, если общее число бросаний равно двадцати.

Решение. Воспользуемся формулой
                             [M(X)=nP,] 
где — общее число испытаний (бросаний пяти костей); (X) — число появлений интересующего нас события (на двух костях из пяти появится по одному очку) в n испытаниях; (P) — вероятность появления рассматриваемого события в одном испытании.
По условию, (n=20). Остается найти (P) — вероятность того, что на гранях двух из пяти костей появится по одному очку. Эту вероятность вычислим по формуле Бернулли, учитывая, что вероятность появления одного очка на грани одной кости (p=1/6) и, 
следовательно, вероятность непоявления (q=1-1/6=5/6:)
                                     [P=P_{5}(2)=C_{5}^{2}cdotleft(frac{1}{6}right)^{2}cdotleft(frac{5}{6}right)^{3}=frac{5cdot4cdot5^{3}}{1cdot2cdot6^{5}}=frac{5^{4}}{3cdot6^{4}}.]
Искомое математическое ожидание 
                              [M(X)=nP=20cdotfrac{5^{4}}{3cdot6^{4}}simeq3.]


2017-12-21 • Просмотров [ 654 ]

22
Апр 2019

Теория вероятностей

Математическое ожидание

Математическое ожидание.

В этой статье мы рассмотрим определение и свойства математического ожидания, а также рассмотрим примеры решения задач.

Рассмотрим некоторую случайную величину Подготовка к ГИА и ЕГЭ, которая может принимать числовые значения Подготовка к ГИА и ЕГЭ

Пусть распределение вероятностей случайной величины Подготовка к ГИА и ЕГЭ задано таблицей:

Математическое ожидание

Математическим ожиданием случайной величины Подготовка к ГИА и ЕГЭ называют число

    Решение задач на сайте www.ege-ok.ru

Математическое ожидание Подготовка к ГИА и ЕГЭ называют также ожидаемым значением случайной величины Подготовка к ГИА и ЕГЭ, средним значением случайной величины Подготовка к ГИА и ЕГЭ.

Свойства математического ожидания.

Свойство 1. Пусть Подготовка к ГИА и ЕГЭ — случайная величина, Подготовка к ГИА и ЕГЭ — некоторое число. Рассмотрим случайную величину Подготовка к ГИА и ЕГЭ. Тогда

    Решение задач на сайте www.ege-ok.ru

Свойство 2. Пусть Подготовка к ГИА и ЕГЭ и Подготовка к ГИА и ЕГЭ— две случайные величины. Тогда Подготовка к ГИА и ЕГЭ — тоже случайная величина, и при этом:

    Решение задач на сайте www.ege-ok.ru

Это значит, что математическое ожидание суммы случайных величин равно сумме их математических ожиданий.

Свойство 3. Если случайная величина Подготовка к ГИА и ЕГЭ принимает значения Подготовка к ГИА и ЕГЭ с одинаковой вероятностью, то

    Решение задач на сайте www.ege-ok.ru

Это значит, что если все значения случайной величины Подготовка к ГИА и ЕГЭ равновероятны, то математическое ожидание Подготовка к ГИА и ЕГЭ равно среднему арифметическому числовых значений случайной величины Подготовка к ГИА и ЕГЭ.

Пример 1. Страховой полис КАСКО в страховой компании стоит 35 000 рублей. По статистике в течение года владелец автомобиля попадает в мелкую аварию с вероятностью 0,18, и средняя сумма страховой выплаты при этом равна 50 000 рублей. С вероятностью 0,034 автомобилист попадает в серьезную аварию, и средняя сумма выплаты при этом 700 000 рублей. Найдите

  1. Математическое ожидание случайной величины «средняя сумма страховой выплаты»
  2. Математическое ожидание случайной величины «средний доход страховой компании от продажи одного полиса»

Решение. показать

Пример 2. Случайная величина Подготовка к ГИА и ЕГЭ задана распределением: 

  1. Сколько значений принимает случайная величина  Подготовка к ГИА и ЕГЭ?
  2. Найдите математическое ожидание случайной величины  Подготовка к ГИА и ЕГЭ.

Решение. показать

Пример 3. В торговом центре установлены два автомата, продающие кофе. С вероятностью Подготовка к ГИА и ЕГЭ  к вечеру в первом автомате заканчивается кофе. Во втором автомате кофе заканчивается к вечеру с вероятностью Подготовка к ГИА и ЕГЭ. Найдите математическое ожидание числа автоматов, в которых к вечеру закончится кофе.

Решение. показать

Пример 4. Баскетболист попадает в корзину с вероятностью Подготовка к ГИА и ЕГЭ. Найдите математическое ожидание числа попаданий при 50 бросках.

Решение. показать

Пример 5. Василий пытается отправить СМС в условиях слабой мобильной связи. Телефон делает попытки отправить СМС до тех пор, пока это не удастся. Известно, что вероятность удачной попытки равна Подготовка к ГИА и ЕГЭ независимо от предыдущих попыток. Найдите математическое ожидание числа сделанных попыток.

Решение. показать

Пример 6. Найдите математическое ожидание случайной величины Подготовка к ГИА и ЕГЭ «число неудач» в серии из 16 испытаний Бернулли с вероятностью успеха Подготовка к ГИА и ЕГЭ в одном испытании.

Решение. показать

Пример 7. Найдите математическое ожидание случайной величины Подготовка к ГИА и ЕГЭ «число очков, выпавших на игральной кости».

Решение. показать

Пример 8. Игральную кость бросают 5 раз. Найдите математическое ожидание суммы выпавших очков.

Решение. показать

Репетитор по математике И.В. Фельдман

Математическое ожидание

б)
Так как число испытаний велико, а
вероятность р появления со-

бытия
в каждом испытании очень мала, то
воспользуемся законом Пуассона.

По
определению математического ожидания
для

случая,
когда число возможных значений X
есть счетное множество,

Учитывая,
что при к=0 первый член суммы равен нулю,
при-

примем
в качестве наименьшего значения k
единицу:

Положив
k—l=m, получим

Принимая
во внимание, что


получим:

А
так как λ=np
то получим M(x)=np
что и требовалось доказать.

#196

Найти математическое ожидание дискретной
случайной величины Х – числа таких
бросаний пяти игральных костей, в каждом
из которых на двух костях появится по
одному очку, если общее число бросаний
равно двадцати.

Решение

Воспользуемся формулой

,

Где
n – общее число испытаний
(бросаний пяти костей); Х – число появлений
интересующего нас события (на двух
костях из пяти появится по одному очку)
в n испытаниях; Р –
вероятность появления рассматриваемого
события в одном испытании.

По
условию, n = 20. Остаётся
найти Р – вероятность того, что на гранях
двух из пяти костей появится по одному
очку. Эту вероятность вычислим по формуле
Бернулли, учитывая, что вероятность
появления одного очка на грани одной
кости p = 1/6, следовательно
q = 5/6:


.

Искомое
математическое ожидание

Ответ: 3

#197

Задание:
Устройство состоит из

элементов. Вероятность отказа любого
элемента за время опыта равна
.
Найти математическое ожидание числа
таких опытов, в каждом из которых откажет
ровно

элементов, если всего произведено

опытов. Предполагается, что опыты
независимы один от другого.

Решение:
Обозначим через

число опытов, в которых откажет ровно


элементов. Так как опыты независимы и
вероятности интересующего нас события
(в одном опыте откажет ровно

элементов) в этих опытах одинаковы, то
применима формула

где

—общее
число опытов;
—вероятность
того, что в одном опыте откажет ровно

элементов. Найдем вероятность

по формуле Бернулли:

Подставив (**) в (*), получим искомое
математическое ожидание:

198…..

#199

Обозначим
через

сумму числа очков, которые выпадут на
всех гранях, через

– число выпавших очков на грани

кости. Тогда, очевидно,

Следовательно,

Очевидно,
все величины

имеют одинаковое распределение, а
следовательно одинаковые числовые
характеристики и, в частности, одинаковые
математические ожидания, т.е.
.

В силу (*) получим


(**)

Таким
образом, достаточно вычислить
математическое ожидание величины
,т.е.
математическое ожидание числа очков,
которые могут выпасть на первой кости.
Для этого напишем закон распределения
:

1

2

3

4

5

6

1/6

1/6

1/6

1/6

1/6

1/6

Найдем


(***)

Подставив
(***) в (**), окончательно получим

#200

Математическое
ожидание дискретной случайной величины
X равно произведению числа
испытаний на вероятность появления
события.

В данном случае можно использовать
формулу Бернулли

В
данной задаче, по условию, k=4,
n=5, p=0,9, q=0,1

Находим
вероятность

Так как проверяется 50 партий, то найденную
вероятность нужно умножить на 50

Получаем
М(Х)=50*=16,4025≈16

201.
Доказать: 1) М(Y)=аМ(Х)+b,
если Y=аХ+b;
2) М(Y)= i=1n∑аiМ(Хi)+b,
если Y= i=1n∑(аiХi)+b.

Решение:

1) М(Y)=М(аХ+b)=(ах1+b)р1+
(ах2+b)р2+…+ (ахn+b)рn=ах1р1+
ах2р2+…+ ахnрn+bр1+
bр2+…+ bрn=

=а(х1р1+
х2р2+…+ хnрn)+b(р1+
р2+…+ рn)= а(х1р1+ х2р2+…+
хnрn)+b=аМ(Х)+b.

Что и требовалось доказать.

2) М(Y)=М(i=1n∑(аiХi)+b)=
i=1n∑(аiХi
1)*р1+ i=1n∑(аiХi
2)*р2+…+ i=1n∑(аiХi
n)*рn+М(b)=

=
i=1n∑аi*( i=1n∑Хi 1*р1+ i=1n∑Хi 2*р2+…+ i=1n∑Хi
n*рn)+b= i=1n∑ai* i=1n∑M(Xi)+b= i=1n∑аiМ(Хi)+b

Что и требовалось доказать.

#202

События
A1,A2,…,An
несовместны и образуют полную группу;
вероятности появления этих событий
соответственно равны p1,p2,…,pn.
Если в итоге испытания появляется
событие Aii=1,…,n,
то дискретная случайная величина X
принимает возможное значение xi,
равное вероятности pi
появления события Ai.
Доказать, что математическое ожидание
случайной величины Х имеет наименьшее
значение, если вероятности всех событий
одинаковы.

Решение:
Возможные значения величины Х по условию
равны вероятности pi
событий Ai; вероятность
возможного значения pi,
очевидно, также равна pi.
Таким образом, X имеет следующее
распределение:

X

p1

p2

pn

P

p1

p2

pn

Найдем
математическое ожидание:

MX=p12+p22+…+pn2.
(*)

Рассматриваемые события образуют
полную группу, поэтому:

p1+p2+…+pn=1.

Из
дифференциального исчисления известно,
что если сумма независимых переменных
постоянна, то сумма квадратов этих
переменных имеет наименьшее значение
в случае равенства переменных.
Применительно к рассматриваемой задаче
это означает: сумма (*), т. е. математическое
ожидание М (X), имеет
наименьшее значение, если вероятности
всех событий, образующих полную группу,
равны между собой, что и требовалось
доказать.

#203

Доказать, что математическое ожидание
дискретной случайной величины заключено
между наименьшим и наибольшим ее
возможными знаениями.

Решение: Пуст Х – дискретная случайная
величина, заданная законом распределения:

X

x1

x2

x3

xn

p

p1

p2

p3

pn

Обозначим
наименьшее и наибольшее значения X
соответственно через m и
M. Тогда

Итак,

Аналогично
можно вывести, что

Объединяя,
получим

Ч.Т.Д.

#204

Дискретная
случайная величина X
принимает k положительных
значений
,

,
…,

с вероятностями, равными соответственно

,

,
…,
.
Предполагая, что возможные значения
записаны в возрастающем порядке,
доказать, что

Решение:
Принимая во внимание, что

и
,
получим

Так
как по условию возможные значения X
записаны в возрастающем порядке, т. е.

,
то


и
.

Следовательно,

Предположение доказано.

#205

Доказать,
что если случайные величины Х1, Х2,…Хn
независимы, положительны и одинаково
распределены, то

MX1X1+X2+…+Xn=1n

Решение.

Введем в расмотрение случайные величины

Y1=X1X1+X2+…+Xn,
Y2=X2X1+X2+…+Xn,
…,Yn=XnX1+X2+…+Xn
. *

Заметим,
что знаменатели этих дробей не могут
быть равными нулю, поскольку величины
Yi также одинаково
распределены и, следовательно, имеют
одинаковые числовые характеристики, в
частности, одинаковые математические
ожидания:

MY1=MY2=…=MYn.
**

Легко
видеть, что Y1+Y2+…+Yn=1,
следовательно,

M(Y1+Y2+…+Yn)=M1=1.

Математическое ожидание суммы равно
сумме математических ожиданий слагаемых,
поэтому

MY1+MY2+…+MYn=1.

В
силу (**) имеем nM(Y1)=1.
Отсюда M(Y1)=1/n.

Учитывая (*), окончательно получим

MX1X1+X2+…+Xn=1n.

Что и требовалось доказать.

#206

Доказать, что если случайные величины
Х1, Х2, Х3, Х4, Х5 независимы, положительны
и одинаково распределены, то

MX1+X2+X3X1+X2+X3+X4+X5=35.

Указание. Представить дробь, стоящую
под знаком математического ожидания,
в виде суммы трех дробей и воспользоваться
решением задачи 205.

Решение.

Введем в расмотрение случайные величины

Y1=X1X1+X2+X3+X4+X5,
Y2=X2X1+X2+X3+X4+X5,Y3=X3X1+X2+X3+X4+X5 . *

Заметим,
что знаменатели этих дробей не могут
быть равными нулю, поскольку величины
Yi также одинаково
распределены и, следовательно, имеют
одинаковые числовые характеристики, в
частности, одинаковые математические
ожидания:

MY1=MY2=MY3.
**

Легко
видеть, что Y1+Y2+Y3=1,
следовательно,

M(Y1+Y2+Y3)=M1=1.

Математическое ожидание суммы равно
сумме математических ожиданий слагаемых,
поэтому

MY1+MY2+…+MYn=1.

В
силу (**) имеем 5M(Y1)=1.
Отсюда M(Y1)=1/5.

Учитывая (*), окончательно получим

MX1+X2+X3X1+X2+X3+X4+X5=35.

Что и требовалось доказать.

#207

Найти
математическое ожидание дискретной
случайной величины X,
распределенной по закону Пуассона:

X

0

1

2

k

P

λ

λ2

λk

Решение.

По
определению математического ожидания
для случая, когда число возможных
значений X есть счетное
множество,

M(X)
=*
λk
.

Учитывая,
что при k=0 первый член
суммы равен нулю, примем в качестве
наименьшего значения k
единицу:

M(X)
=*
λk

*

Положив
k-1=m, получим

M(X)=λ

*

Принимая
во внимание, что
*=,
окончательно имеем

M(X)=
λ*e-λ*eλ=
λ.

Итак,

М(X)=
λ,

Т.е.
математическое ожидание распределения
Пуассона равно параметру этого
распределения λ.

#208

Случайные
величины X и Y
независимы. Найти

дисперсию
случайной величины Z = 3X
+ 2Y, если из-

известно,
что D(Х) = 5, D(Y)
= 6.

Решение.
Так как величины X и Y
независимы, то незави-

независимы
также и величины ЗА» и 2Y.
Используя свойства дисперсии

(дисперсия суммы независимых случайных
величин равна сумме

дисперсий слагаемых; постоянный множитель
можно вынести за знак

дисперсии, возведя его в квадрат), получим

D
(Z) = D {ZX+2Y) = D CX)+?> BY) = 9D (X) + W (К)=9• 5+4.6=69.

#209

Случайные
величины X и Y
независимы. Найти дисперсию случайной
величины Z=2X+3Y,
если известно, что D(X)=4,
D(Y)=5.

Решение.
Так как величины X и Y
независимы, то независимы также и
величины 2X и 3Y.
Используя свойства дисперсии получим:

D(Z)=D(2X+3Y)=D(2X)+D(3Y)=4D(X)+9D(Y)=4*4+9*5=61.

#210

Найти
дисперсию и среднее квадратическое
отклонение дискретной случайной величины
X, заданной законом
распределения:

X

-5

2

3

4

p

0,4

0,3

0,1

0,2

РЕШЕНИЕ.

Найдем
искомую дисперсию:
.

Найдем
искомое отклонение:
.

#211

Условие:

Найти
дисперсию и среднее квадратическое
отклонение дискретной случайной величины

,
заданной законом распределения:

a)


б)

Решение:

Для вычисления дисперсии воспользуемся
формулой:

Найдем
математическое ожидание

а)

б)

Напишем
закон распределения для
:

a)


б)

Найдем
математическое ожидание

а)

б)

Найдем искомую дисперсию:

а)

б)

Найдем искомое среднее квадратическое
отклонение:

a)

б)

#212

Дискретная случайная величина Х имеет
только два возможных значения х1 и х2,
причем равновероятных. Доказать, что
дисперсия величины Х равна квадрату
полуразности возможных значений;

.

Решение: найдем математическое ожидание
Х, учитывая, что вероятности возможных
значений х1 и х2 и, следовательно, каждая
из них равна ½;

.

Найдем
математическое ожидание
;

,

Найдем дисперсию Х:

.

#213

Найти
дисперсию дискретной случайной величины
X—числа
появлений события А в пяти независимых
испытаниях, если вероятность появления
событий А в каждом испытании равна 0,2.

Решение.

Дисперсия
числа появлений события в независимых
испытаниях (с одинаковой вероятностью
появления события в каждом испытании)
равна произведению числа испытаний на
вероятности появления и непоявления
события:

D(X)
= npq.

По
условию, n
= 5; р = 0,2; q
= 1—0,2 = 0,8.

Искомая
дисперсия

D(X)
= npq
= 5-0,2- 0,8 = 0,8.

Ответ:0,8

#214

Найти дисперсию дискретной случайной
величины Х – числа отказов элемента
некоторого устройства в десяти независимых
опытах, если вероятность отказа элемента
в каждом опыте равна 0,9.

Решение

Дисперсия числа появлений события в
независимых испытаниях(с одинаковой
вероятностью появления события в каждом
испытании) равна произведению числа
испытаний на вероятности появления и
непоявления события:

.

По
условию, n = 10, p
= 0,9, q = 0,1.

Искомая
дисперсия

Ответ: 0,9

#215

Задание:
Найти дисперсию дискретной случайной
величины
—числа
появлений события
в
двух независимых испытаниях, если
вероятности появления события в этих
испытаниях одинаковы и известно, что

.

Решение.
Первый способ: Возможные значения
величины

таковы:

(событие не появилось),

(событие появилось один раз) и

(событие появилось два раза).

Найдем вероятности возможных значений
по формуле Бернулли:

Напишем закон распределения
:

Возможные значения

0

1

2

вероятности

2pq

Найдём

В
силу условия
,
т. е.
.
Отсюда

и, сле-

следовательно,


.

Искомая дисперсия

Второй
способ: Воспользуемся формулой
.
По условию,
;

.
Следовательно,
.
Отсюда

и, значит,
.

Найдем искомую дисперсию:

#216

Найти дисперсию дискретной случайной
величины Х – числа появлений события
А в двух независимых испытаниях, если
вероятности появления события в этих
испытаниях одинаковы и известно, что
М(Х)=0.9.

Решение.

D(X)=npq

M(X)=np,
n=2 => p=0.45.

q=1-p=0.55

D(X)=2*0.45*0.55=0.495

Ответ: 0.495.

#217

Производятся независимые испытания с
одинаковой вероятностью появления
события А в каждом испытании. Найти
вероятность появления события А, если
дисперсия числа появлений события в
трех независимых испытаниях равна 0,63.

Решение:

Дисперсия равна:

D(X)=npq=3*pq=0,63

pq=0,21

q=1-p

p-p2=0,21

p2-p+0,21=0

Решим квадратное уравнение.

Искомая вероятность появления события
А равна:

p1=0,7

p2=0,3

#218

Сумма вероятностей всех возможных
значений дискретной случайной величины
равна единице, поэтому вероятность
того, что Х примет значение х2, равна
1-0,6=0,4

Напишем закон распределения Х:

X x1 x2

P
0,6 0,4 {1}

Для
отыскания x1 и x2
надо составить два уравнения, связывающие
эти числа. С этой целью выразим известные
математическое ожидание и дисперсию
через x1 и x2

Найдём М(Х)

М(Х)=0,6*x1+0,4*x2

По условию, М(Х)=1,4, следовательно

0,6*x1+0,4*x2=1,4
{2}

Для
того, чтобы получить второе уравнение,
выразим известную дисперсию через x1
и x2

Напишем закон распределения Х2

Х2

p
0,6 0,4

найдём М(Х2)

М(Х2)=0,6*+
0,4*

Найдём дисперсию

D(X)=
М(Х2)-[ М(Х)]2=0,6*+
0,4*
-1,42

Подставляя
D(X)=0,24, после
элементарных преобразований получим
0,6*+
0,4*=2,2
{3}

Объединяя
{2} и {3}, получим систему уравнений

Решив эту систему, найдём 2 решения

x1=1,
x2=2; x1=1,8,
x2=0,8

По
условию x2>x1,поэтому
задаче удовлетворяет лишь первое решение
x1=1, x2=2 {4}

Подставив {4} в {1}, получим искомый закон
распределения

X 1 2

P
0,6 0,4

#219

Дискретная
случайная величина X имеет
только два возможных значения: x1
и x2, причем x1
< x2. Вероятность того,
что X примет значение x1,
равна 0,2. Найти закон распределения X,
зная математическое ожидание M(X)=2,6
и среднее квадратическое отклонение
σ(X)=0,8.

Решение: Напишем закон распределения
Х (вероятность х2 получим из формулы о
сумме вероятностей всех возможных
значений дискретной случайной величины):

X

x1

x2

p

0,2

0,8

Нам известно математическое ожидание,
тогда:

Так
как

Т.е.
,
отсюда

Объединяя, получим систему уравнений
(умножим каждое на 5):

Математическое ожидание случайной величины и его свойства

  • Краткая теория
  • Примеры решения задач
  • Задачи контрольных и самостоятельных работ

Краткая теория


Математическим ожиданием
дискретной случайной величины
, множество возможных значений которой
конечно, называется сумма произведений всех ее возможных значений на
соответствующие вероятности:

Если множество возможных
значений счетное, то

Причем математическое
ожидание существует, если ряд в правой части сходится абсолютно.

Математическое ожидание
приближенно равно среднему значению случайной величины.

Математическое ожидание непрерывной случайной величины

,
возможные значения которой принадлежат всей оси

,
определяется равенством:

где

 – плотность распределения случайной величины

.
Предполагается, что интеграл сходится абсолютно.

В частности, если все возможные значения принадлежат интервалу

,
то:

Все свойства математического ожидания, указанные для дискретных случайных величин, сохраняются и для непрерывных величин.

Свойства математического ожидания

Свойство 1.

Математическое ожидание
константы равно этой константе:

Свойство 2.

Постоянный множитель
можно выносить за знак математического ожидания:

Свойство 3.

Математическое ожидание
суммы случайных величин равно сумме математических ожиданий слагаемых:

Свойство 4.

Математическое ожидания
произведения случайных величин:

где 

 –
ковариация  случайных величин

 и

В частности, если

 и

 независимы, то

И вообще, для независимых случайных величин
математическое ожидание их произведения равно произведению математических
ожиданий сомножителей:

Смежные темы решебника:

  • Дисперсия и ее свойства. Среднее квадратическое отклонение
  • Дискретная случайная величина
  • Непрерывная случайная величина

Примеры решения задач


Пример 1

Производится
3 выстрела с вероятностями попадания в цель, равными p1=0,4; p2=0,3 и p3=0,6. Найти математическое
ожидание общего числа попаданий.

Решение

На сайте можно заказать решение контрольной или самостоятельной работы, домашнего задания, отдельных задач. Для этого вам нужно только связаться со мной:

ВКонтакте
WhatsApp
Telegram

Мгновенная связь в любое время и на любом этапе заказа. Общение без посредников. Удобная и быстрая оплата переводом на карту СберБанка. Опыт работы более 25 лет.

Подробное решение в электронном виде (docx, pdf) получите точно в срок или раньше.

Число
попаданий при первом выстреле есть случайная величина

, которая может принимать
только два значения:

1 –
попадание с вероятностью

0 –
промах с вероятностью

Математическое
ожидание числа попаданий при первом выстреле:

Аналогично
находим математические ожидания числа попаданий при втором и третьем выстрелах:

Общее
число попаданий есть также случайная величина, состоящая из суммы попаданий в
каждом из трех выстрелов:

Искомое
математическое ожидание:

Ответ:


Пример 2

Для случайных величин X,Y известны
характеристики M(X)=3, M(Y)=7, D(X)=16, D(Y)=49, ρXY=0.35

Найдите математическое ожидание M(XY).

Решение

Коэффициент корреляции:

Искомое математическое ожидание:

Ответ:


Пример 3

Даны законы распределения двух независимых
случайных величин X и Y:

Требуется:


составить закон распределения случайной величины Z=3X-Y;

— найти
числовые характеристики случайных величин X, Y, Z;


проверить свойство M(Z)=3M(X)-M(Y);


построить функцию распределения для

Z и построить ее график.

Решение

На сайте можно заказать решение контрольной или самостоятельной работы, домашнего задания, отдельных задач. Для этого вам нужно только связаться со мной:

ВКонтакте
WhatsApp
Telegram

Мгновенная связь в любое время и на любом этапе заказа. Общение без посредников. Удобная и быстрая оплата переводом на карту СберБанка. Опыт работы более 25 лет.

Подробное решение в электронном виде (docx, pdf) получите точно в срок или раньше.

Составим закон распределения

:

или

Проверка:

Закон
распределения величины

:

Найдем математические
ожидания:

Проверим
свойство:

 – выполняется

Найдем
дисперсии:

Средние
квадратические отклонения:

Запишем
функцию распределения:

 

График функции распределения


Пример 4

Найти
математическое ожидание суммы числа очков, которые могут выпасть при бросании
двух игральных костей.

Решение

Обозначим
число очков, которое может выпасть на первой кости, через

, и на второй – через

.

Возможные
значения этих величин одинаковы и равны: 1,2,3,4,5 и 6.

При этом
вероятность каждого из этих значений равна 1/6.

Математическое
ожидание числа очков, выпавших на первой кости:

Аналогично
математическое ожидание числа очков, выпавших на второй кости:

Искомое
математическое ожидание:

Ответ:

.

Задачи контрольных и самостоятельных работ


Задача 1

Найти
математическое ожидание случайной величины Z=6X-9Y+7XY-10, если известно, что
M(X)=2; M(Y)=3.


На сайте можно заказать решение контрольной или самостоятельной работы, домашнего задания, отдельных задач. Для этого вам нужно только связаться со мной:

ВКонтакте
WhatsApp
Telegram

Мгновенная связь в любое время и на любом этапе заказа. Общение без посредников. Удобная и быстрая оплата переводом на карту СберБанка. Опыт работы более 25 лет.

Подробное решение в электронном виде (docx, pdf) получите точно в срок или раньше.

Задача 2

Случайные
величины X и Y независимы и распределены
равномерно: X – в интервале (a,b), Y

– в интервале (c,d).
Найти математическое ожидание случайной величины Z.

a=-3, b=4, c=3, d=6, Z=6XY, M(Z)-?


Задача 3

Найти
математическое ожидание и дисперсию случайной величины Z=3+2.2X-Y, где X и Y –
независимые случайные величины, если известны M(X)=1, D(X)=0.5,
M(Y)=2, D(Y)=2.


Задача 4

Независимые
случайные величины заданы законами распределения:

и

Построить ряд распределения F(Z), где Z=X-Y.
Проверить свойства:

M(Z)=M(X)-M(Y)

D(Z)=D(X)+D(Y)


На сайте можно заказать решение контрольной или самостоятельной работы, домашнего задания, отдельных задач. Для этого вам нужно только связаться со мной:

ВКонтакте
WhatsApp
Telegram

Мгновенная связь в любое время и на любом этапе заказа. Общение без посредников. Удобная и быстрая оплата переводом на карту СберБанка. Опыт работы более 25 лет.

Подробное решение в электронном виде (docx, pdf) получите точно в срок или раньше.

Задача 5

Независимые
случайные величины X и Y заданы следующими законами
распределения:

и

Найти
математическое ожидание случайной величины XY


Задача 6

Дискретная
случайная величина X принимает три возможных значения: x1=4 с вероятностью p1=0.5; x2=6 c вероятностью p2=0.3 и x3 с вероятностью p3. Найти x3 и p3, зная, что M(X)=8.


Задача 7

Дан
перечень возможных значений случайной величины X: x1=-1, x2=0, x3=1, а также известны
математические ожидания этой величины и ее квадрата:

M(X)=0.1, M(X2)=0.9.

Найти
вероятности p1, p2, p3 соответствующие возможным
значениям x1, x2, x3.


Задача 8

Дан
перечень возможных значений дискретной случайной величины X:

x1=1, x2=2, x3=3

А также
известны математические ожидания этой величины и ее квадрата:

M(X)=2.3

M(X2)=5.9

Найти вероятности, соответствующие
возможным значениям X.

  • Краткая теория
  • Примеры решения задач
  • Задачи контрольных и самостоятельных работ

�������

���������� ��������� ����� ��������� ����� ���. ������� �������������� �������� ����� �������, ��������� �� ���� �������, ����� ����� ���� �������� ����� ��������� 2010 (�� ���� ����� �� ������ 2010).

�������

  ����� Xn – ����� �������, ������� �������� �������, ����� ����� ����� �������� n. ���ģ� ��������� Ik:  Ik ����� 1, ���� ������ ������ ��� k �����, � 0 � ��������� ������. ��������,  EIk = 1/6.
  ����, ���  Xn = Xn–1I1 + Xn–2I2 + … + Xn–6I6 + 1.  �������� Xn–k �� ������� �� ���������� ������� ������. ������, �������� Xn–kIk ����������. �������� � �������������� ���������, �������:  EXn = EXn–1EI1 + EXn–2EI2 + … + EXn–6EI6 + 1 = 1/6 (EXn–1 + EXn–2 + … + EXn–6) + 1.
  ��������� ��� ���������  EXk = ek,  ������� ������������ �������:  en = 1/6 (en–1 + en–2 + … + en–6) + 1.   (1)
  ���������� ������� ����������� ��� ����  n ≥ 1,  ���� ��������  EXk = 0  ��� ����  k ≤ 0.
  �� (1) ����� �������� ������ �������. ������� ��������� (1) ��� en–1:  en–1 = 1/6 (en–2 + en–3 + … + en–7) + 1.
  ������ ������� ������ ��������� �� ������� ��������, �������:  en – en–1 = 1/6 (en–1en–7),  ������  en = 7/6 en–11/6 en–7.   (2)
  ��� ������ ���� ������� ��� ��������������, ���  en–1 > 0,  ������� �� ��� ����� ������� en, ������ ������� �  n = 2.
  ���������  e1 = 1,  �� ������� (2) ��������������� ���������:  e2 = 7/6·1 – 1/6·0 = 7/6e3 = 7/6·7/61/6·0 = 49/36e4 = 7/6·49/361/6·0 = 343/216,  …,
e2010 ≈ 574,761904.

�����

≈ 574,761904.

���������

1. ��������� �����������, ��� �������������� �������� �������� �������������� ���������� �� ������������ 7/6. ��� ����� �� ����������� � ��� ���������� ��������� ������, ��� ����� �������� ������ ����� �������� ��� �������������� ���������� � ��������� 2/7 – ����� 2 ������ � ������� ����� �������, ����� ��������� ����� �� 7. �������, ����������� ������ – �������������� ����������� ��� ����� ����� 6 (��� ������ en–7 ���������� ������������� ������) ��������� ����� ��������� ������ � ��� �������� � ��������� ���������.

2. ����������, ����� ��������� e2010, ����� ��������������� �����-������ ���ޣ���� ���������. ���� �������, ��� ������� �������� ���ԣ� �������� ��� �������������� ���������� � ��������� 2/7, �� �������,���  e2010 ≈ 2010·2/7 ≈ 574,286.  ��� �����, ����������� ���������.

3. ��. � ������� 65311.

��������� � ���������� �������������

���������
�������� ������� ��������� �� ������ ������������ � ����������
���
���� 2010
������
����� 16

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Mathcad как составить таблицу
  • Как найти коэффициент арифметической прогрессии
  • Как найти ватты формула по физике
  • Google найти устройство как работает
  • Как найти компромисс в отношениях примеры