O`zbekiston respublikasi oliy va o`rta maxsus ta`lim vazirligi


Download 1.11 Mb.
Pdf ko'rish
bet4/8
Sana21.08.2017
Hajmi1.11 Mb.
#13902
1   2   3   4   5   6   7   8

1-misol. Texnik nazorat bo`limi 24 ta detaldan iborat guruhni tekshirmoqda. Detalning yaroqli 

standartga muvofiq bo`lish ehtimoli 0,6 ga teng. Yaroqli deb tan olinadigan detalning eng katta 

ehtimolli soni topilsin.

 

echish. Shartga ko`ra = 24,  r = 0,6 bo`ladi. Unda  

(

)

p



np

− 1



 = 24

⋅0,6 - (1 - 0,6)= 14,4 - 0,4 = 14, 



pr + r = 24

⋅0,6 + 0,6= 14,4 + 0 , 6 =   15 

bo`lib, eng katta ehtimolli k

0

 son (23.15) munosabatga ko`ra 14 

≤ k



0

 

≤ 15 tengsizliklarni 



qanoatlantirishi kerak. Demak, bu munosabatdan ko`rinadiki, eng katta ehtimolli son ikkita bo`ladi: k

0

 



= 14, k

0

 + 1 = 15. 



 

6- §. Muavr — Laplasning lokal va integral  teoremalari 

Bernulli sxemasida R



p

(k)  extimolni topish uchun ushbu 

( )


(

)

k



n

k

k

n

n

р

р

C

k

Р



=

1

 



formulaga ega bo`lgan edik. Bu formula sodda bo`lsa ham undan, ayniqsa, tajribalar soni 

 

15

katta bo`lganda foydalanish ancha qiyin bo`ladi. Natijada bu ifodani o`ziga qaraganda soddaroq 



va ayni paytda hisoblash uchun oson bo`lgan ifoda bilan taqribiy ifodalash masalasi tug`iladi. Bu 

masala ba`zi hollar uchun Muavr — Laplasning l o k a l   v a  i n t e g r a l  teoremasi yordamida 

hal etiladi. Quyida ularni isbotsiz keltiramiz. 

23.7- teorema.

 (Muavr — Laplasning lokal teoremasi). Agar Bernulli sxemasida 

etarlicha katta bo`lib, har bir sinashda A  hodisaning ro`y berish ehtimoli r (0

o`zgarmas bo`lsa, u holda R



p

(k) ehtimol uchun ushbu 

( )


(

)

(



)

(

)



p

np

np

k

n

e

p

np

k

Р





1

2

2



1

2

1



π

                                                 (23.21) 

taqribiy formula o`rinli bo`ladi. 

Agar 


(

)

p



np

np

k

х



=

1

 



deyilsa, u holda 

(

)



(

)

2



1

2

2



2

х

p

np

np

k

=



 

bo`lib, yuqoridagi (23.20) formula quyidagi ko`rinishga keladi. 



( )

(

)



(

)

2



2

2

2



2

1

1



1

1

2



1

х

х

n

e

p

np

e

p

np

k

Р



=



π



π

 

 Ushbu 



 

( )


2

2

2



1

х

e

х

=



π

ϕ

 belgilash kiritsak, u holda 



( )

(

)



( )

.

1



1

х

p

np

k

Р

n

ϕ



                                                     (23.21) 



Bu erda 

( )


х

ϕ

 juft funktsiya bo`lib, uning qiymatlari uchun jadvallar tuzilgan  



Misol.

 Har bir ekilgan chigitni unib chiqish (A hodisa) ehtimoli o`zgarmas bo`lib, R(A) 



r = 0,8 ga teng bo`lsa, ekilgan 100 ta chigitdan unib chiqqanlar soni 85 ta bo`lish ehtimolini 

toping. 


echish.

 Masala shartiga ko`ra = 100, r = R(A) = 0,8, q = 1 - r = 0,2, k = 85. 

Ravshanki, talab qilingan 

R

100


 (85)  ehtimolni Bernulli formulasi bilan 

( )


( ) ( )

15

85



100

2

,



0

8

,



0

!

85



!

85

!



100

85



=

Р

 aniq hisoblash (n – katta bo`lgan holda) juda qiyin, bunday holda 



r - o`zgarmas (0muvofiqdir. Bizni misolda bu taqribiy formuladan foydalanish uchun avvalo quyidagi miqdorni 

hisoblaymiz: 

.

25



,

1

4



5

16

80



85

2

,



0

8

,



0

100


8

,

0



100

85

=



=

=





=



=

npq

np

k

х

 

Muavr — Laplasning lokal teoremasiga asosan 



( )

( )


( )

.

25



,

1

4



1

25

,



1

2

,



0

8

,



0

100


1

85

100



ϕ

ϕ

=







Р

 

Ilovadagi jadvaldan 



( )

1826


,

0

25



,

1



ϕ

 ekanligidan, talab qilingan ehtimollik 

( )

0456


,

0

1826



,

0

4



1

85

100



=



Р

 bo`ladi. 

Mazkur bobning 7-§ da p  ta erkli tajribada A  hodisaning kami bilan k

1

  marta va 

ko`pi bilan k



2

 marta ro`y berish hodisasi 

{

}



2

1

k



k



µ

 ning ehtimoli bo`lishini ko`rgan edik. 

{

}

( )



=

=



2



1

2

1



k

k

m

n

n

m

P

k

k

Р

µ

 



 

16

Muavr — Laplasning integral teoremasn p  etarlicha katta bo`lganda 



{

}

2



1

k

k

Р

n



µ

 

ehtimolni taqribiy ifodalovchi formulani beradi. 



23.8-teorema.

 Bernulli sxemasida lokal teorema shartlari 

{

}

2



1

k

k

Р

n



µ

 ehtimol 

uchun ushbu 

{

}



(

)

(



)



=







p



np

np

k

dx

e

p

np

np

k

k

k

Р

x

n

1

1



2

1

1



2

2

2



1

2

π



µ

 

taqribiy formula o`rinli bo`ladi, bu erda 0 < r < 1.  



Ushbu 

( )


=



Φ

x

t

dt

e

x

0

2



2

2

1



π

                                                (23.23) 

Laplas funktsiyasi toq funktsiya bo`lib, x ning turli qiymatlariga integralning mos  qiymatlari jadvali 

tuzilgan   



Misol.

 Tavakkaliga olingan pillaning  yaroqsiz chiqish ehtimoli 0,2 ga teng. Tasodifan 

olingan 400 ta pilladan 70 tadan 130 tagacha yaroqsiz bo`lish ehtimoli   topilsin. 

echish.

 Shartga ko`ra  p  =  400,  k



1

 = 

70,  k



2

 = 

130,  r = 0,2,  q = 1 - r  = 0,8 

bo`ladi. Ravshanki, 

(

)



(

)(

)



.

25

,



6

;

25



,

1

8



10

2

,



0

1

2



,

0

1



2

,

0



400

2

,



0

400


70

1

1



=

′′



=

=





=



=





х

p

np

np

k

x

 

Yuqorida keltirilgan (23.24) formulaga muvofiq izlanayotgan ehtimol taxminan 



{

}

{



}

(

) (



)

25

,



1

25

,



6

130


70

400


2

1



Φ

Φ





=



µ

µ

Р



k

k

Р

n

 

bo`ladi. Jadvaldan hamda 



( )

x

Φ

 

ning toq  funktsiyaligini  e`tiborga olib quyidagilarni topamiz: 

F(-1,25) = -0,39435,  F(6,25) = 0,5 

(2-ilovaga qaralsin), u holda 

{

}



(

)

89435



,

0

39435



,

0

5



,

0

130



70

400


=





µ

Р

 

bo`ladi. Demak, izlanayotgan  ehtimollik 



{

}

.



89435

,

0



130

70

400





µ

Р

 

Faraz qilaylik, ta  erkli tajribada hodisa 



µ marta ro`y bersin. Har bir   tajribada hodisaning 

ro`y berish ehtimoli r (0



n

µ

 miqdor hodisaning nisbiy chastotasi bo`ladi. 



Yuqorida keltirilgan Muavr—Laplasning integral teoremasidan foydalanib, nisbiy chastota 

n

µ

 ning o`zgarmas ehtimol dan chetla



nish ehtimolini topish mumkin:  

0

>



ε

 olinganda ham ushbu 



ε

µ

<

− p

n

 tengsizlik orqali ifodalanadigan hodisaning 

ehtimoli uchun 

(

)











Φ









<



p



p

n

p

n

Р

1

2



ε

ε

µ



 

taqribiy formula o`rinli bo`lishini ko`rsatamiz. 

 Ravshanki, 

(

)



(

)

(



)

(

)



(

)

(



)

.

1



1

1

1



1

1

p



p

n

p

np

np

p

p

n

p

p

n

p

p

n

n

np

p

p

n

p

n

p

n



<



<







<

<



<





<



<



<



ε

µ



ε

ε

µ



ε

ε

µ



ε

ε

µ



 

Demak, 


 

17

(



)

(

)



(

)

.



1

1

1













<



<



=







<



p



p

n

p

np

np

p

p

n

P

p

n

P

ε

µ



ε

ε

µ



              (23.25) 

Muavr—Laplasning integral teoremasidan foydalanib topamiz: 

(

)

(



)

(

)



(

)

(



)

(

)



(

)

.



1

2

2



1

2

1



1

1

1



1

0

2



1

1

2



2

2











Φ

=

=



=













<



<











p

p

n

dx

e

dx

e

p

p

n

p

np

np

p

p

n

P

p

p

n

x

p

p

n

p

p

n

x

ε

π



π

ε

µ



ε

ε

ε



ε

 

 



Bu holda (23.25) munosabatdan 

(

)











Φ









<



p



p

n

p

n

P

1

2



ε

ε

µ



                                                  (23.26) 

bo`lishi kelib chiqadi. Bu formuladai 

ε, va ehtimol qiymatlarini topish mumkin. 

Misol.  A—tangani tashlash tajribasida tanganing gerbli tomoni bilan tushish xodisasi 

bo`lsin. Tangani 400 marta tashlanganda xodisa nisbny chastotasi 

400

µ

 ning 0,5 ehtimoldan 



absolyut kiymat bo`yicha chetlanishi 0,08 dan kichik bo`lish  ehtimolini toping.

 

echish. Shartga ko`ra p=400, r=0,5, 

ε = 0,08. U holda (23.26) formulaga asosan: 

( )


.

2

,



3

2

5



,

0

5



,

0

400



08

,

0



2

8

,



0

5

,



0

400


Φ

=











Φ







<

µ



P

 

Jadvaldan F(3,2) = 0,49931 ni olsak,



 

99862


,

0

8



,

0

5



,

0

400









<

µ



P

 

bo`ladi. 



 

7- §. Puasson teoremasi 

Biz yuqorida o`rgangan Bernulli sxemasida p  ta erkli tajribada A  hodisaning  k  marta ro`y 

berishi ehtimoli Bernulli formulasi bilan hisoblanishini ko`rdik. Bernulli formulasini keltirib chiqarishda 

hodisaning har bir tajribada ro`y berish ehtimoli o`zgarmas va u ga teng bo`lsin deb olindi (0 < r < 

1].

 

Ko`pgina masalalarda hodisaning ro`y berish ehtimoli tajribalar soni ga bog`liq bo`lib, ning 



ortib borishi bilan ning kamayib borishiga bog`langan bo`ladi. Bunday holda Bernulli sxemasi uchun 

kuyidagi teorema o`rinli bo`ladi.

 

23.6-teorema. (Puasson teoremasi). Agar Bernulli sxemasida n

→∞ da r 0 va pr→λ  (λ>0) 

bo`lsa, u holda n

→∞ da ushbu munosabat o`rinli bo`ladi: 

( )

λ

λ





e



k

k

Р

k

n

!

  yoki  



( )

.

!



λ

λ





e

k

k

Р

k

n

                                 (23.16)

 

Bu taqribiy formulani Puasson formulasi deyiladi.



 

Isbot. Ma`lumki, p  ta o`zaro erkli tajribada A  hodisaning  k  marta ro`y berish ehtimoli 

( )


(

)

k



n

k

k

n

n

р

р

C

k

Р



=

1

 bo`ladi, bunda 



(

)

!



!

!

k



n

k

n

С

k

n

=



. Keyingi tenglikni quyidagicha yozib  olamiz: 

 

18

(



)

(

)(



)

(

)



(

) (


)

.

1



1

...


2

1

1



1

!

!



1

1

...



2

1

1



1

!

1



...

1

...



3

2

1



!

...


1

...


3

2

1



!

!

!











 −




 −



=









 −





 −



=

=



+



=



+





=

=



n

k

n

n

k

n

k

n

k

n

n

n

n

n

n

k

k

n

n

n

k

n

k

n

k

n

k

n

k

n

k

n

С

k

k

n

 

Bu tenglikdan esa 











 −




 −



=

n

k

n

n

С

n

k

k

n

k

1

1



...

2

1



1

1

!



                                      (23.17)

 

bo`lishi kelib chiqadi. 



Endi 

(

)



1

,

1



1

0







n

n

k

a

k

 sonlar uchun o`rinli bo`lgan ushbu 

(

)(

) (



)

(

)



n

n

a

a

a

a

a

a

+

+



+





...

1

1



...

1

1



2

1

2



1

 

sodda tengsizlikdan foydalanib topamiz. 



.

1

...



2

1

1



1

1

...



2

1

1



1





+



+

+











 −





 −



n

k

n

n

n

k

n

n

 

Ravshanki, 



(

)

(



)

(

)



(

)

.



2

1

2



1

1

1



...

2

1



1

1

...



2

1

n



k

k

k

k

n

k

n

n

k

n

n

=



=



+

+

+



=

+



+

+

 



Demak, 

(

)



.

2

1



1

1

1



...

2

1



1

1

n



k

k

n

k

n

n











 −





 −



                                   (23.18)

 

Natijada (23.17), (23.18) munosabatlardan 



(

)

n



k

k

С

n

k

k

n

k

2

1



1

!



 



bo`lishi kelib chiqadi. Agar 

1

!





k

n

k

С

n

k

 ekanligini e`tiborga olsak, u holda 

(

)

1



!

2

1



1





k



n

k

С

n

k

n

k

k

 

bo`lishini, ya`ni  



(

)

!



2

1

1



!

k

n

С

n

k

k

k

n

k

k

n

k







 



bo`lishini topamiz.  Bu tengsizlikni 

(

)



k

n

k

p

p



1

  ga ko`paytirsak, unda quyidagi tengsizliklar 

hosil bo`ladi: 

(

)

(



)

(

)



(

)

.



1

!

1



1

!

2



1

1

k



n

k

k

k

n

k

k

n

k

n

k

k

p

р

k

n

p

р

С

p

р

k

n

n

k

k











 



Demak 

(

)



(

)

( )



(

)

.



1

!

1



!

2

1



1

k

n

k

k

n

k

n

k

k

p

р

k

n

k

P

p

р

k

n

n

k

k











                   (23.19)

 

Endi shu tengsizlikda qatnashuvchi 



(

)

k



n

k

k

p

p

k

n



1

!

 ifodani quyidagicha yozamiz: 



(

)

( ) ( ) ( )



( ) ( )

( ) ( )


.

1

1



!

1

1



!

1

1



!

1

!



np

np

n

k

k

n

k

k

n

k

k

k

n

k

k

n

np

p

k

np

n

np

p

k

np

p

p

k

np

p

p

k

n















 −


=





 −


=

=



=



 


 

19

 Agar 



n

→∞ da pr

→λ,  

(

)



(

)

(



)

0

1



1

,

1



2

1

1









p

p

n

k

k

k

 va

 

( ) ( )



λ

λ















 −




e

k

n

np

p

k

np

k

np

np

n

k

k

!

1



1

!

 



bo`lishini e`tiborga olsak, unda (23.19) munosabatdan 

( )


(

)

λ



λ



=



e

k

р

р

C

k

Р

k

k

n

k

k

n

n

!

1



 

bo`lishini topamiz. Teorema isbotlandi. 

Puasson formulasi tajribalar soni etarlicha katta bo`lib, har bir tajribada hodisaning ro`y 

berish ehtimoli etarlicha kichik bo`lganda 

( )

k

Р

n

 ehtimolni taqribiy hisoblashga  imkon beradi. 


Download 1.11 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling