Ehtimollar nazariyasi va matematik statistika
Download 1.56 Mb. Pdf ko'rish
|
ehtimol
- Bu sahifa navigatsiya:
- 17-rasm. Taqsimot funksiyasi quyidagicha k o ‘rinishga ega b o‘ladi
- = [bolaklab integrallash formulasini
- Detallarni olchash jarayonida 7 — 10 mm parametrli normal taqsimotga boysuvuvchi tasodifiy xatoliklarga y o l qoyildi.
- (2.6.11) formulaga ko ra f
- P{| X
- Birinchi talabaning imtihonni topshira olishi ehtimolligi 0.6, ikkinchisiniki esa 0.9. Quyidagi hollar uchun imtihonni topshira olgan talabalar soni
- hodisaning roy berishi ehtimolligi 0.7 ga teng. B ogliq siz uchta tajribada
■— m =1 m =1 1 p = 1 q p chunki p m ehtim olliklar geom etrik progressiyani tashkil etadi: p , qp, q 2 p , q 3p , . . . . Shuning uchun ham (2.6.3) taqsim ot geom etrik taqsim ot deyiladi v a Ge(p ) orqali belgilanadi. U ning taqsim ot funksiyasi quyidagicha b o ‘ladi: F ( x ) = 0, agar m < 1 J qm-p, agar 1 < m < x < 51 Endi bu taqsim otning sonli xarakteristikalarini hisoblaym iz: f \ m M X = J m ■ q m lp = p J m ■ q m l = p J q m=1 m=1 p V m = 0 J v 1 - q j = p ■ 1 p 1 ( 1 - q ) p p D X = J m 2 ■ q m-1 p 1 m=1 p = (m 2 = m (m - 1) + m alm ashtirishni bajaramiz) = X x 1 x 1 1 J m ■ ( m - 1 ) q m-1 p + J m ■ q m-1 p = p q J m ■ ( m - 1 ) q m-2 H - m = 1 m = 1 p m = 1 p p q 1 1 + — ■ V m=0 J p p p q 2 + — 1 1 2 p q 1 1 q ( 1 - q f p p 2 p 3 p p 2 p 2 Dem ak, M X - ~ ; D X - - q . p p T ek is ta q s im o t S A gar uzluksiz X t.m. zichlik funksiyasi f (x) = 1 ■, agar x e [a,b], b - a 0, agar x g. [a, b] (2.6.4) k o ‘rinishda berilgan b o ‘lsa, u [a,b] oraliqda tekis taqsimlangan t.m. deyiladi. B u t.m .ning grafigi 14-rasm da berilgan. \a,b\ oraliqda tekis taqsim langan X t.m. ni X ~ R[a,b] k o ‘rinishda belgilanadi. X ~ R[a,b] uchun taqsim ot funksiyasini topam iz. (2.4.2) form ulaga k o ‘ra agar a < x < b b o ‘lsa x F (x) = J dt b - a b - a x - a b - a agar x b o ‘lsa, F(x) = 0 va x > b b o ‘lsa, F ( x) = J 0 dt + J d + J 0 dt = b — a b — a = 1 b o ‘ladi. D em ak, X X X < x t a a b b a x t 52 F (x) 0, agar x < a bo'lsa, x - a agar a < x < b bo'lsa, b - a 1, agar b < x bo'lsa, F (x) taqsim ot funksiyaning grafigi 15-rasm da keltirilgan. J № 1 b — a к a b 14-rasm. 15-rasm. X ~ R\ct,b] t.m. uchun M X v a D Xlarni hisoblaym iz: 53 M X = J x ■ 0dx + J —~ ^ d x + J x ■ 0dx J J h — /if J x DX=J ( b - a л 2 a + b \ dx a 2 2(b - a) b b 2 - a 2 a + b 2(b - a) 2 ; x 2 b - a b - a 3 1 1 1 f a + b x \ 3 V 3(b - a ) a + b ( b - a )2 D em ak, M X = — :— D X = 2 ( b - a ) 3 ( a - b ) 3 8 8 ( b - a ) 2 12 2 ’ 12 K o ‘rs a tk ic h li ta q s im o t S A gar uzluksiz X t.m. zichlik funksiyasi f (x) Xe Xx, agar x > 0, 0, agar x < 0 (2.6.5) k o ‘rinishda berilgan b o ‘lsa, X t.m. k o ‘rsatkichli qonun b o ‘yicha taqsim langan t.m. deyiladi. B u yerda X biror m usbat son. X param etrli k o ‘rsatkichli taqsim ot E (X) orqali belgilanadi. U ning grafigi 16-rasm da keltirilgan. 16-rasm. b a a 54 17-rasm. Taqsimot funksiyasi quyidagicha k o ‘rinishga ega b o‘ladi: 1 - e~X x , agar x > 0, F ( x ) = 0, agar x < 0. Uning grafigi 17-rasmda keltirilgan. Endi k o‘rsatkichli taqsimotning matematik kutilmasi va dispersiyasini hisoblaymiz: +x b I b M X = J x • Xe~Xxdx = lim J x • Xe~Xxdx = lim I - J xde J b—x J b — x J \ -Xx xue 0 f b 1 e ~Xx b = lim - x • e~Xx xX I + = lim b ——x 0 b ——x X 0) V 0 ) V + x +X -t D X = J x 2 f ( x ) d x - ( M X J2 = X J x 2 • e “ Xxd x = X" = [bo'laklab integrallash formulasini ikki marta qo'llaymiz] = 55 0 0 = X Г ' x2 -Xx 2 — e + — X X lim V V -—e~Xx - — e~Xx X X2 b\ 1 2 1 1 0 У X2 X2 X2 X2 D em ak, agar X ~ E(X) b o ‘Isa, u holda MX = j v a DX = . N o rm a l ta q s im o t N orm al taqsim ot ehtim ollar nazariyasida o ‘ziga xos o ‘rin tutadi. N orm al taqsim otning xususiyati shundan iboratki, u lim it taqsim ot hisoblanadi. Y a ’ni boshqa taqsim otlar m a ’lum shartlar ostida bu taqsim otga intiladi. N orm al taqsim ot am aliyotda eng k o ‘p q o ‘llaniladigan taqsim otdir. S X uzluksiz t.m. normal qonun b o ‘yicha taqsim langan deyiladi, agar uning zichlik funksiyasi quyidagicha k o ‘rinishga ega b o ‘lsa ^ ( x - a ) 2 f ( x ) = e 2a ’ x e R (2.6.6) 7 -V 2 л a v a param etrlar b o ‘yicha norm al taqsim ot N(a,&) orqali belgilanadi. X ~ N(a,&) norm al t.m .ning taqsim ot funksiyasi x ( t - a ) J2~ 1 r F ( x ) = ----- ^ J e 272 dt ■ (2.6.7) A gar norm al taqsim ot param etrlari a= 0 va 7 = 1 b o ‘lsa, u standart norm al taqsim ot deyiladi. Standart norm al taqsim otning zichlik funksiyasi quyidagicha k o ‘rinishga ega: 1 — Ф( x ) = fZ— ' e ■ V 2 л B u funksiya bilan 1.14 paragrafda tanishgan edik(uning grafigi 9- rasm da keltirilgan). T aqsim ot funksiyasi 1 x Ф( x) = - = J e ^ 2 dt у/2 л J 56 k o ‘rinishga ega v a u Laplas funksiyasi deyiladi(uning grafigi 10-rasm da keltirilgan). a v a a param etrlarni m a’nosini aniqlaym iz. B uning uchun X ~ N ( a , c r ) t.m .ning m atem atik kutilm asi v a dispersiyasini hisoblaym iz: M X +да> ^ +,^o x - f (x ) d x = ----- ■;= x - L 7 - 4 i n l ( x - a ) 272 d x x - a л /2 ( =t almashtirish haja ra m iz 7 1 +да /л +да +да — J ( y f l 7 t + a)e- 4 2 .7 d t = 7 J te -t dt + —^ J e ( dt = 0 + -^ = - 4 л = -v 2 л -да 4 л -да 4 л -да 4 л 7 a B irinchi integral nolga teng, chunki integral ostidagi funksiya toq, integrallash chegarasi esa nolga nisbatan sim m etrikdir. Ikkinchi integral esa Puasson integrali deyiladi, 1- да J e- d t = 4 л . Shunday qilib, a param etr m atem atik kutilm ani bildirar ekan. D ispersiya hisoblashda foydalanam iz: x - a 427 7 =t alm ashtirish va b o ‘laklab integrallashdan +да ^ +да D X = Г (x - a ) 2 - f (x ) d x = Г (x - a ) L 7 - 4 2 л L ( x - a ) 2 7 2 dx 1 +да = — T = J 2 7 7 4 2 л 2t 2e t 7 4 2 d t = 7 f 12e ~t2 d t = 2 7 r 4 л 1 — te 2 - t V +да ^ +да + л +да — J e~f d t - д а - д а 2 7 2 1 - 4 л = 7 z 4 л 2 D em ak, D X = 7 2 v a 7 o ‘rtacha kvadratik tarqoqlikni bildirar ekan. 18-rasm da a v a 7 larning turli qiym atlarida norm al taqsim ot grafigining o ‘ zgarishi tasvirlangan: - д а 57 18-rasm. X ~ N ( a , a ) t.m .ning (a,/J) intervalga tushishi ehtim olligini hisoblaym iz. A vvalgi m avzulardan m a’lumki, fi - a fi i fi P { a < X < f i} = J f (x ) d x = ----- j = J a 7 ^ 4 2 ^ i fi ( x - a ) 272 dx x - a =t 7 7 - L - 7 4 2 л J -a 7 J _ e 2 d t fi-a 7 t a-a 7 t J 7 _ _ J 7 = ,— e 2 d t — 1 = e 2 dt. 4 2 л J J Laplas funksiyasidan foydalanib((1.14.6) form ula), quyidagiga ega b o ‘lamiz: P { a < X < f i } = Ф с f i - a \ 7 J - Ф \ 7 J (2.6.8) N orm al taqsim ot taqsim ot funksiyasini Laplas funksiyasi orqali quyidagicha ifodalasa b o ‘ladi: 7 58 (t-a f X 1 F ( x ) — J ----- = • e 2 7 dt — Р{-д а< X < x} = Ф С -L ct-V 2 n V 7 J - Ф V 7 J Ф , 7 + Ф 0(+ да) — Ф У 7 J 1 + — 2 (2.6.9) I X 7/ A gar Laplas funksiyasi Ф (x) — ~ ^ J e 2dt b o 'lsa, u holda F (x ) — Ф 4 2 n v a (2.6.8) form ulani quyidagicha yozsa bo'ladi: P { a < X < J3} — Ф J 3 - a V 7 J - Ф r a - a л V 7 J (2.6.10) A m aliyotda k o 'p hollarda norm al t.m .ning a ga nisbatan sim m etrik b o 'lg an intervalga tushishi ehtim olligini hisoblashga to 'g ri keladi. U zunligi 2l b o 'lg a n (a - 1 , a + 1 ) intervalni olaylik, u holda P{a - 1 < X < a + 1} — P { X - a < l} — Ф r Q 1 >*• « + Q 1 >*• « 1 Q f 11 f 11 -Ф 0 — 2Ф 0 — 2Ф V 7 V 7 J V 7J V 7J D em ak, P { | X - a \ < l } — 2 Ф С f 1 1 f 1 1 — 2 Ф - 1 V 7 J 7 (2.6.11) (2.6.11) da l — 37 deb olsak, P { | X - a | < 3 7 } — 2 Ф 0 (3) bo'ladi. Ф 0 ( x ) funksiyaning qiym atlari jadvalidan Ф 0 (3 ) = 0.49865 ni topam iz. U holda P ^ X - a <3cr} «0.9 9 7 3 bo'ladi. B undan quyidagi m uhim natijaga ega bo'lam iz: A gar X ~ N(a, chetlashishining absolut qiym ati o 'rta c h a kvadratik tarqoqligining uchlanganidan katta bo'lm aydi. B u qoida “uch sigma qoidasF deyiladi(19- rasm). 0 59 2.7.-m isol. Detallarni o'lchash jarayonida 7 —10 mm parametrli normal taqsimotga bo'ysuvuvchi tasodifiy xatoliklarga y o 'l qo'yildi. B og'liqsiz 3 marta detalni o'lchaganda hech bo'lmasa bitta o'lchash xatoligining absolut quymati 2 mm dan katta bo'lm asligi ehtimolligini baholang. (2.6.11) formulaga ko' ra f 2 1 P{|X - a \ < 2} — 2 Ф 0 ~ ~ 2 ■ 0 0rl 926 — 0 .15852. Bitta tajribada(o'lchashda) V10 J xatolikning 2 mm dan oshishi ehtimolligi P{| X - a > 2} — 1 - P{| X - a < 2} « 0.84148. Tajribalarimiz bog'liqsiz bo'lganligi uchun uchchala tajribada xatolikning 2 mm dan oshishi ehtimolligi 0.841483 « 0.5958 bo'ladi. Qidirilayotgan ehtimollik 1-0.5958=0.4042. I I b o b g a d o ir m is o lla r 1. Birinchi talabaning imtihonni topshira olishi ehtimolligi 0.6, ikkinchisiniki esa 0.9. Quyidagi hollar uchun imtihonni topshira olgan talabalar soni X t.m.ning taqsimot qonunini toping: a) Imtihonni qayta topshirish mumkin emas; b) imtihonni bir marta qayta topshirish mumkin. 2. A hodisaning ro'y berishi ehtimolligi 0.7 ga teng. B og'liq siz uchta tajribada A hodisaning ro'y berishlari soni X t.m.ning taqsimot qonunini toping. 3. Agar X 1 2 3 4 P 0.3 0.2 0.4 0.1 60 b o 'lsa, X t.m .ning taqsim ot funksiyasini toping. 4. Ikki ovchi bir nishonga qarata o 'q uzishm oqda. B irinchi ovchining nishonga tekkazishi ehtim olligi 0.6, ikkinchisiniki esa 0.8 b o 'lsa , nishonga tekkan o 'q la r soni X t.m .ning taqsim ot qununini toping va taqsim ot funksiyasini tuzing. 5. T aqsim ot funksiyasi F (x) 0, agar x < 0, 0 . 2 , agar 0 < x < 1 , 0 . 6 , agar 1 < x < 2 , 1 , agar x > 2 b o 'lg a n X t.m .ning qabul qilishi m um kin b o 'lg a n qiym atlari v a ularga m os ehtim olliklarini toping. 6. A gar P { X > 3} —1 b o 'lsa , FX(3) ni hisoblang. 7. Q uyidagi funksiyalardan qaysilari zichlik funksiya b o'ladi: 1 1 f 1 (x) — - x , f 2 (x) — - sinx + - , f 3 (x) — - 1 1 2 2 7 1 + x 2 8. Tasodifiy m iqdorning zichlik funksiyasi f (x) 3 — x 2 0, 2 Ixl < h, Ixl > h, b o 'ls a h ning qiym atini toping. 9. T aqsim ot funksiyasi F(x) 0 , agar x < 0 , — , agar, 0 < x < 4 2 , 2 1 , agar x > 4 2 , b o 'lg a n X t.m .ning zichlik funksiyasini toping va P{x < X < 1} ehtim ollikni hisoblang. 10. A gar X t.m .ning taqsim ot funksiyasi < < 2 61 F (x) — 0, agar x < - 1 , a(x + X)2, agar, -1 < x < 2, 1 , agar x > 2 b o 'lsa, o'zgarm as a ning qiym atini hisoblang. 11. Tasodifiy m iqdorning zichlik funksiyasi f (x) 0, agar x < 7 2 ' 7 7 a cos x, agar < x < —, 2 2 л 7 0 agar x >—, b o 'lsa , o 'zg arm as a ning qiym atini v a t.m .ning taqsim ot funksiyasini hisoblang. 12. U zluksiz X t.m. zichlik funksiyasining grafigi berilgan: R 4 i M \ N 0 1 X 20-rasm . zichlik funksiya f (x) ning ifodasini, F (x) taqsim ot funksiyasini va |1 < X < 1 j hodisaning ehtim olligini hisoblang. 13. X ~ R( 0, a ) v a P > - j = - b o 'lsa, a ning qiym atini toping. 14. U zluksiz X t.m .ning zichlik funksiyasi: 62 f (x) — 0, agar x < 0 va x > 7 , 1 sin x, agar 0 < x < 7 , b o 'lsa, M X va D X ni hisoblang. 15. X va 7 b o g 'liq siz diskret t.m .lar b o 'lib , MX=0, MY=-3, DX=2, DY=9 b o 'lsa , Z=5X-3Y+2 t.m. uchun M Z va D Z ni hisoblang. 16. U zluksiz X t.m .ning taqsim ot qonuni: 0, agar x < A, F (x) — < 0.25x 2, agar A < x < B, 1, agar x > B, b o 'lsa, A va B qiym atlarini toping, M X v a 7X ni hisoblang. 17. X ~ N ( 3,2) b o 'lsa , P { - 3 < X < 5 ] , P { X <4}, P { |X - 3 |< 6 } ehtim olliklarni hisoblang. 18. A gar X ~ Bi(\; 0.5) b o ‘lsa, (MX)2 va D X ni taqqoslang. 19. Q uyida X t.m .ning taqsim ot jad v ali berilgan: X -0.5 0 0.5 1 1.5 P 0.1 0.4 0.1 0.3 0.1 Y=10X-1: Z=-X2 sX t.m .larning m atem atik kutilm asi v a dispersiyaslarini a) b) c) V=2X hisoblang. 20. A gar X ~ П (23) v a 7 = l- X b o ‘lsa FY(2) ni hisoblang. 21. U zluksiz X t.m .ning zichlik funksiyasi quyidagicha k o 'rin ish g a ega: 3h, x e [-1,0], h, x e [0,2], 0, aks holda. f (x) — h ni, X t.m .ning taqsim ot funksiyasi F(x) ni, M[(2-X)(X-3)] v a D [2- 3X] ni hisoblang. 22. X t.m .ning taqsim ot funksiyasi F (x) — 1 1 1 — , agar x > 1, x 0, agar x > 1, < 63 b o 'lsa, P { X > a} —1 tenglik o 'rin li b o 'lad ig an a ning qiym atini toping. 23. X uzluksiz t.m .ning taqsim ot funksiyasi F (x) — c +barctg— form ula orqali aniqlanadi. Q uyidagilarni toping: a) o'zgarm as a, b va c larning qiym atlari; b) X t.m .ning zichlik funksiyasi. 24. X t.m .ning taqsim ot funksiyasi m л 1 1 - e - x , x > 0 , F (x) — < 0 , x < 0 x k o 'rin ish g a ega b o 'lsa , M [ ( X - 4)(5- X)], P { X < M X } v a D(3 - 2 X ) larni hisoblang. 25. A gar f ( x ) zichlik funksiyasi b o 'lsa, u holda f ( - x) funksiya zichlik funksiya bo'ladim i? 64 I I I bo b . K o ‘p o ‘lchovli taso d ifiy m iq d o r la r 3.1 K o ‘p o ‘lchovli ta so d ifiy m iq d o r la r v a u la rn in g b irg a lik d a g i ta q s im o t fu n k siy asi B ir o 'lch o v li t.m .lardan tashqari, m um kin b o 'lg a n qiym arlari 2 ta, 3 ta, ... , n ta son bilan aniqlanadigan m iqdorlarni ham o ' rganish zarurati tug 'ilad i. B unday m iqdorlar m os ravishda ikki o 'lchovli, uch o 'lchovli, ... , n o 'lch o v li deb ataladi. Faraz qilaylik, ( Q , A P ) ehtim ollik fazosida aniqlangan X 1 , X 2 ,...,Xn t.m .lar berilgan bo'lsin. S X = ( X 1, X 2,...,Xn) vektorga tasodifiy vektor yoki n -o 'lch o v li t.m. deyiladi. K o 'p o 'lch o v li t.m. har bir elem entar hodisa о ga n ta X 1 , X 2 ,. ..,X n t.m .larning qabul qiladigan qiym atlarini m os qo'yadi. S FX 1 ,x2,...,Xn (x 1 , x 2 ,...,xn) — P { X 1 < x 1 , X 2 < x 2 ,...,X n < xn} n o lchovli funksiya X — (X 1 , X 2 ,...,Xn) tasodifiy vektorning taqsim ot funksiyasi yoki X 1 , X 2 ,...,Xn t.m .larning birgalikdagi taqsim ot funksiyasi deyiladi. Q ulaylik uchun FXi,X X (x 1 , x 2 ,...,xn) taqsim ot funksiyani X 1 , X 2 ,...,Xn indekslarini tushirib qoldirib, F (x 1 , x 2 ,...,xn) k o 'rin ish id a yozam iz. F (x 1 , x 2 ,...,xn) funksiya X — (X 1 , X 2 ,...,Xn) tasodifiy vektorning taqsim ot funksiyasi b o 'lsin . K o 'p o 'lch o v li F ( x 1, x 2,...,xn) taqsim ot funksiyaning asosiy xossalarini keltiram iz: 1. Vxt \ 0 < F (x 1 , x 2 ,...,xn) < 1 , y a ’ni taqsim ot funksiya chegaralangan. 2. F ( x 1 , x 2 ,...,xn) funksiya har qaysi argum enti b o 'y ich a kam ayuvchi em as va chapdan uzluksiz. 3. A gar biror x ^ +^ b o 'lsa , u holda lim F (x 1 ,x 2 ,...,xn) — F (x x, . . . , x ^ , да,xt+ 1 ,...,xn) — ^ ^ - F ( Л (3 .1 1 ) FX1,..., Xi-1, Xi+1,..., Xn ( x1,..., xi— 1, xi+1,..., xn ) 4. A gar biror x ^ - “ b o 'lsa , u holda lim F ( x 1 ,x 2 ,...,xn) — 0. ^ 7 x i 65 |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling