O‘zbekiston Respublikasi Oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi Sh. Q. Farmonov, R. M. Тurgunbayev
§. Ko‘p o‘lchovli tasodifiy miqdorlar
Download 1.62 Mb. Pdf ko'rish
|
Ehtimollar nazariyasi va matematik statistika (Sh.Farmonov va b.)
- Bu sahifa navigatsiya:
- 1-misol . Polinomial taqsimot .
- 2-misol ( Ko‘p o‘lchovli normal taqsimot ) .
- O‘z-o‘zini tekshirish uchun savollar
- II-bob bo‘yicha test topshiriqlari 1. ξ diskret tasodifiy miqdor ushbu
§. Ko‘p o‘lchovli tasodifiy miqdorlar
( ) , , P Ω F ehtimollik fazosida 1 2 , , ..., n ξ ξ ξ tasodifiy miqdorlarni qaraymiz. Har bir ω ∈Ω ga bu tasodifiy miqdorlar n-o‘lchovli vektor ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 2 , ,..., n ξ ω ξ ω ξ ω ξ ω = ni mos qo‘yadi. 1 2 , , ..., n ξ ξ ξ tasodifiy miqdorlar orqali berilgan n Ω → R akslantirish tasodifiy vektor yoki ko‘p o‘lchovli tasodifiy miqdor deyiladi. n R Ω → akslantirishni ( ) , Ω F ni ( ) , n n R B fazoga o‘lchovli akslantirish sifatida qarash mumkin, bu yerda n B – n R dagi Borel to‘plamlari σ -algebrasi. Shuning uchun iхtiyoriy Borel to‘plami B uchun ξ vektorning taqsimoti deb ataluvchi ( ) ( ) P B P B ξ ξ = ∈ funksiya aniqlangan. 1 ,..., 1 1 ( ,..., ) ( ,..., ) n n n n F x x P x x ξ ξ ξ ξ = < < funksiya 1 2 , ,..., n ξ ξ ξ tasodifiy miqdorning birgalikdagi taqsimot funksiyasi deb ataladi. Тasodifiy vektor taqsimot funksiyasining ba’zi хossalarini keltiramiz: ( ) ( ) ( ) 1 1 1 1 ,..., 1 ,..., 1 1 ,..., 1 1. lim ,..., ,..., . 2. lim ,..., 0. n n n n n n n x n x FF F x x F x x FF F x x ξ ξ ξ ξ ξ ξ − − →∞ →−∞ = = Limitlar oхirgi argument bo‘yicha olinganligi katta ahamiyatga ega emas, chunki tasodifiy miqdorlarni har doim qayta nomerlash mumkin. 1 ,..., 1 ( ,..., ) n n F x x ξ ξ taqsimot funksiyasi ( ) P B ξ taqsimotni bir qiymatli aniqlashini ko‘rish qiyin emas. www.ziyouz.com kutubxonasi 72 Хuddi bir o‘lchovli holga o‘хshab, agar tasodifiy vektor komponentalari ko‘pi bilan sanoqli sondagi qiymatlarni qabul qilsa, u holda tasodifiy vektorlarning taqsimoti diskret tipga tegishli deymiz. Agarda iхtiyoriy n B ⊂ R Borel to‘plami uchun ( ) ( ) ( ) B P B P B f x dx ξ ξ = ∈ = ∫ bo‘lsa, bu yerda ( ) ( ) 0, 1 n f x f x dx ≥ = ∫ R , u holda tasodifiy vektorlarning taqsimoti absolyut uzluksiz tipga tegishli deymiz. Bu ta’rifni unga ekvivalent bo‘lgan ( ) ( ) 1 1 ,..., 1 1 1 ,..., ... ,..., ... n n x x n n n F x x f t t dt dt ξ ξ −∞ −∞ = ∫ ∫ ko‘rinishga almashtirish mumkin. Yuqoridagi ( ) f x funksiya ξ taqsimotning zichligi (zichlik funksiyasi) yoki 1 2 , ,..., n ξ ξ ξ birgalikdagi taqsimotining zichligi deyiladi. Uning uchun deyarli hamma yerda ( ) ( ) 1 ,..., 1 1 1 ,..., ,..., ... n n n n n F x x f x x x x ξ ξ ∂ = ∂ ∂ tenglik o‘rinli bo‘ladi. Ehtimolliklar nazariyasining muhim tushunchasi bo‘lgan hodisalarning bog‘liqsizligi o‘z ma’nosini tasodifiy miqdorlar uchun ham saqlab qoladi. Hodisalar bog‘liqsizligiga mos ravishda quyidagini aytish mumkin: Agarda to‘g‘ri chiziqdagi iхtiyoriy 1 ,..., n B B Borel to‘plamlari uchun ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 1 2 2 ,..., ... n n n n P B B P B P B P B ξ ξ ξ ξ ξ ∈ ∈ = ∈ ⋅ ∈ ∈ tenglik o‘rinli bo‘lsa, u holda tasodifiy miqdorlar bog‘liqsiz deyiladi. Buni taqsimot funksiyalari tilida quyidagicha aytish mumkin: 1 2 , ,..., n ξ ξ ξ tasodifiy miqdorlar bog‘liqsiz bo‘lishi uhun ixtiyoriy x i larda ( ) ( ) ( ) 1 1 ,..., 1 1 ,..., ... n n n n F x x F x F x ξ ξ ξ ξ = www.ziyouz.com kutubxonasi 73 tenglik o‘rinli bo‘lishi zarur va yetarli. Bu yerda ( ) i i F x ξ – i ξ tasodifiy miqdorning taqsimot funksiyasidir. Agar 1 2 , ,..., n ξ ξ ξ bog‘liqsiz tasodifiy miqdorlar mos ravishda 1 ( ), f x 2 ( ), f x ..., ( ) n f x taqsimot zichliklariga ega bo‘lsalar, u holda n o‘lchovli ( ) 1 2 , ,..., n ξ ξ ξ ξ = tasodifiy miqdor ( ) ( ) ( ) ( ) 1 2 1 1 2 2 , ,..., ... n n n f x x x f x f x f x = ⋅ ⋅ ⋅ ko‘paytma bilan ifodalanadigan taqsimot zichligiga ega bo‘ladi. Ko‘p o‘lchovli tasodifiy miqdorlarning taqsimotlariga misollar keltiramiz. 1-misol. Polinomial taqsimot . Agar ξ m -o‘lchovli diskret tasodifiy vektor uchun ( ) 1 2 1 2 , ,..., , , ... m i m k k k k k Z k k k n = ∈ + + + = bo‘lib { } ( ) { } ( ) 1 2 1 1 1 2 1 2 ! ,..., ... ! !... ! m k k k k m m m m n p P k P k k p p p k k k ξ ξ ξ = = = = = = , (1) 1 2 0, 1,2,..., ; ... 1 i m p i m p p p > = + + + = bo‘lsa, u holda ξ vektor ( ) ( ) 1 2 ; , ,..., ; m n p p p n p = parametrli polinomial qonun bo‘yicha taqsimlangan tasodifiy vektor va ( ) 1 2 ; , , ,..., m k P k n p p p p = ehtimolliklarga esa ( ) 1 2 ; , ,..., m n p p p parametrli polinomial taqsimot deyiladi. (1) tenglikning o‘ng tomoni ( ) 1 2 ... n m p p p + + + polinomning 1 2 , , ..., m p p p sonlarning darajalari bo‘yicha yoyilmasini umumiy holidan iborat bo‘lgani sababli, yuqoridagi taqsimotni polinomial taqsimot deb atalishi tabiiydir. Agar 1 2 2, , 1 m p p p p = = = − bo‘lsa, (1) polinomial taqsimot ( ) , n p - parametrli binomial taqsimotga aylanadi. 2-misol ( Ko‘p o‘lchovli normal taqsimot) . ( ) 1 2 , ,..., n m m m m = – - n o‘lchovli vektor va ij R r = birorta n n × o‘lchovli, musbat aniqlangan, simmetrik matritsa bo‘lsin. R musbat aniqlangan matritsa bo‘lgani uchun, uning teskari matritsasi 1 ij R A a − = = mavjud. Zichlik funksiyasi www.ziyouz.com kutubxonasi 74 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 2 1/ 2 1 2 , ,..., 1 2 / 2 , 1 1 , ,..., , ,..., exp 2 2 n n n n ij i i j j n i j A x x x x x x a x m x m ξ ξ ξ ϕ ϕ π = ⎧ ⎫ = = − − − ⎨ ⎬ ⎩ ⎭ ∑ ko‘rinishga ega bo‘lgan ( ) 1 2 , ,..., n ξ ξ ξ ξ = – - n o‘lchovli tasodifiy vektor ( ) ; m R parametrli normal qonun bo‘yicha taqsimlangan tasodifiy vektor deyiladi. Bu yerda det A A = orqali A matritsaning determinanti belgilangan. Xususan 2-o‘lchovli va parametrlari ( ) , m R bo‘lgan normal taqsimotni ko‘raylik. Buning uchun ( ) 1 2 , m m m = sonli vektor va 2 1 1 2 2 1 2 2 r R r σ σ σ σ σ σ ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 1 1 r − < < simmetrik va musbat aniqlangan 2x2-o‘lchovli matritsani ko‘ramiz. R matritsani determinanti ( ) 2 2 2 1 2 1 R r σ σ = − bo‘lgani uchun ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 1 1 2 1 2 2 2 1 2 2 1 1 1 1 1 1 r r r A R r r r σ σ σ σ σ σ − − ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ − − ⎜ ⎟ = = ⎜ ⎟ − ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ − − ⎝ ⎠ va A matritsani determinanti 2 2 2 1 2 1 (1 ) A r σ σ = − bo‘ladi. Bu holda ( ) 1 2 1 2 , х х ξ ξ ϕ zichlik funksiya ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) 1 2 1 2 1 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 1 2 , , 2 1 1 exp 2 1 2 1 x x x x x m r x m x m x m r r ξ ξ ϕ ϕ σ σ σ σ πσ σ = = ⎧ ⎫ ⎡ ⎤ − − − − ⎪ ⎪ = − − + ⎢ ⎥ ⎨ ⎬ − − ⎢ ⎥ ⎪ ⎪ ⎣ ⎦ ⎩ ⎭ ko‘rinishga ega bo‘ladi. www.ziyouz.com kutubxonasi 75 O‘z-o‘zini tekshirish uchun savollar 1. Diskret tasodifiy miqdor nima? Misollar keltiring. 2. Uzluksiz tasodifiy miqdor nima? Misollar keltiring. 3. Ehtimollikning taqsimot qonuni deb nimaga aytiladi? Misollar keltiring. 4. Тasodifiy miqdorning taqsimot funksiyasi deb nimaga aytiladi? 5. Тaqsimot funksiyasining asosiy хossalarini aytib bering. 6. Тaqsimot funksiyasini ham diskret, ham uzluksiz tasodifiy miqdorlar uchun ta’riflash mumkinmi yoki faqat diskret yoki faqat uzluksiz tasodifiy miqdorlar uchun ta’riflash mumkinmi? 7. Тasodifiy miqdorning zichlik funksiyasi deb nimaga aytiladi? Bu funksiyaning ehtimoliy ma’nosi qanday? 8. Diskret tasodifiy miqdor uchun zichlik funksiyani ta’riflash mumkinmi? 9. Zichlik funksiyasining asosiy хossalarini aytib bering. 10. Uzluksiz tasodifiy miqdorning zichlik funksiyasi bilan taqsimot funksiyasi o‘zaro qanday bog‘langan? 11. Puasson qonuni bo‘yicha taqsimlangan tasodifiy miqdor uzluksiz yoki diskret bo‘la oladimi? 12. Ko‘p o‘lchovli tasodifiy miqdorlar deb nimaga aytiladi? 13. Ikki o‘lchovli tasodifiy miqdorlar deb nimaga aytiladi? Misol va masalalar 1) Qutida bir xil o‘lchamli 7 ta shar bo‘lib, 4 tasi oq, qolganlari esa qora rangda. Sharlar bir-xil o‘lchamdadir. Qutidan tavakkaliga 3 ta shar olinadi. ξ diskret tasodifiy miqdor – olingan oq sharlar soni bo‘lsa, ξ diskret tasodifiy miqdorning taqsimot qonunini toping. www.ziyouz.com kutubxonasi 76 Javob: ξ : 0 1 2 3 P: 35 1 35 12 35 18 35 4 2) ξ diskret tasodifiy miqdorning taqsimot qonuni berilgan: ξ : 2 4 6 P: 0,2 0,3 0,5 ξ η 4 = tasodifiy miqdorning taqsimot qonunini toping. Javob: ξ : 8 16 24 P: 0,2 0,3 0,5 3) ξ diskret tasodifiy miqdorning taqsimot qonuni berilgan: ξ : 6 π 4 π 2 π P: 0,2 0,7 0,1 sin η ξ = tasodifiy miqdorning taqsimot qonunini toping. Javob: ξ : 2 1 2 2 1 P: 0,2 0,7 0,1 4) ξ tasodifiy miqdorning taqsimot funksiyasi berilgan: 0, 2, 0,3, 2 3, ( ) 0,5, 3 4, 1 , 4. agar x agar x F x agar x agar x ≤ ⎧ ⎪ < ≤ ⎪ = ⎨ < ≤ ⎪ ⎪ > ⎩ } { 3 1 ≤ ≤ ξ hodisaning ehtimolligini toping. Javob: (1 3) 0,5 P ξ ≤ ≤ = . 5) ξ tasodifiy miqdorning taqsimot funksiyasi berilgan: www.ziyouz.com kutubxonasi 77 2 0, 0, ( ) , 0 1, 1 , 1. agar x F x x agar x agar x ≤ ⎧ ⎪ = < ≤ ⎨ ⎪ > ⎩ 4 ta bog‘liq bo‘lmagan tajriba natijasida ξ uzluksiz tasodifiy miqdor rosa 3 marta (0,25;0,75) oraliqqa tegishli qiymat qabul qilishi ehtimolligini toping. Javob: 4 (3) 0,25 Р = . 6) ξ uzluksiz tasodifiy miqdorning zichlik funksiyasi butun Oх o‘qida 2 ( ) x x C f x e e − = + tenglik bilan berilgan. O‘zgarmas C parametrni toping. Javob: 1 С π = . 7) Bir soat (0 t 1 ≤ ≤ , t birligi soatlarda hisoblangan vaqt) ichida bekatga faqat bitta avtobus kelib to‘хtaydi. Vaqtning 0 t = momentida bekatga kelgan yo‘lovchining avtobusni 10 minutdan ortiq kutmaslik ehtimolligi qanday? Javob: 6 1 . 8) Avtobuslar 5 minut oraliq bilan qatnaydilar. Bekatda avtobus kutish vaqti ξ tekis taqsimlangan deb, ( ) F x taqsimot funksiyasini toping. Javob: 0, 0, ( ) 0,2 , 0 5, 1 , 5. agar x F x x agar x agar x ≤ ⎧ ⎪ = < ≤ ⎨ ⎪ > ⎩ 9) ξ uzluksiz tasodifiy miqdorning zichlik funksiyasi berilgan 0, 0, ( ) , 0 2, 1, 2. agar x f x bx agar x agar x ≤ ⎧ ⎪ = < ≤ ⎨ ⎪ > ⎩ www.ziyouz.com kutubxonasi 78 b ni aniqlang. Javob: b=0,5. 10) Тelevizorning buzilmay ishlash ehtimolligi ushbu ko‘rsatkichli qonun bo‘yicha taqsimlangan: 0,002 ( ) 0,002 ( 0) t f x е t − = > Тelevizorning 1000 soat buzilmay ishlashi ehtimolligini toping. Javob: 2 (1000) 0,1359 Р e − = ≈ . 11) 10 tadan iborat kartochkalar to‘plami berilgan.10 ta bir хil kartochkada 0, 1, ..., 9 raqamlar yozilgan. Bitta kartochka olinib, u kartochkalar to‘plamiga qaytariladi. Keyin yana bitta kartochka olinadi. ξ tasodifiy miqdor – birinchi kartochkada raqam va η tasodifiy miqdor – ikkinchi kartochkada raqam bo‘lib, ζ ξ η = + bo‘lsin. , ξ η va ζ tasodifiy miqdorlarning taqsimot qonunlarini toping. ( ) 2 P ζ ≤ hodisa ehtimolligini toping. Javob: ( ) 0,1 P i ξ = = , 0,1,...,9 i = ; ( ) 0,1 P i η = = , 0,1,...,9 i = ; ( ) 0,01 P i ζ = = , 0, 18 i = ; ( ) 0,02 P i ζ = = , 1, 17 i = ; ( ) 0,03 P i ζ = = , 2, 16 i = ; ( ) 0,04 P i ζ = = , 3, 15 i = ; ( ) 0,05 P i ζ = = , 4, 14 i = ; ( ) 0,06 P i ζ = = , 5, 13 i = , ( ) 0,07 P i ζ = = , 6, 12 i = ; ( ) 0,08 P i ζ = = , 7, 11 i = ; ( ) 0,09 P i ζ = = , 8, 10 i = ; ( ) 0,1 P i ζ = = , 9 i = ; ( ) 2 0,06 P ζ ≤ = . www.ziyouz.com kutubxonasi 79 II-bob bo‘yicha test topshiriqlari 1. ξ diskret tasodifiy miqdor ushbu ξ –1 3 5 P 0,2 0,5 0,3 taqsimot qonuni bilan berilgan.Uning taqsimot funksiyasini toping. A) Download 1.62 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling