X. K. Sarimsakova ehtimollar nazariyasi va matematik statistika
Download 48 Kb. Pdf ko'rish
|
2) bo'lgan D to 'rtb u rch ak k a tushish ehtim oli quyidagicha aniqlanadi: P((X, Y ) e D j = P{x{ < X < x2 ; y{ 2 / = = F( x2, y2 F( x 2,}’\ ) ~ F(X\ . v2 К ,3*, ) Bu yerda, tabiiyki, ( x { Ikki o ‘lchovli diskret tasodifiy miqdor deb tashkil etuvchilari diskret bo'lgan (X;Y) tasodifiy miqdorlar sistemasiga aytiladi. Ikki o ‘lchovli uzluksiz tasodifiy miqdor deb tashkil etuvchilari uzluksiz bo'lgan (X;Y) tasodifiy m iqdorlar sistemasiga aytiladi. Ikki o'lchovli diskret tasodifiy miqdor taqsimot qonuni deb ular- ning qabul qiluvchi qiymatlarining barcha juftliklari (Xjiyj) va bu juflliklaming ehtimolliklari Pij = p( x i У j ) (i= l,2 ,...n ; j= l,2 ,...,m ) ko'rsatilgan quyidagicha jadvalga aytiladi: / =1, 2, m). Ikki o'lchovli tasodifiy miqdorning taqsimot qonunini bilgan holda har bir tashkil etuvchisining taqsimot qonunini, topish mumkin: m ri ~ P{ X=Xj } = X p(x,;Vj) 0=1,2..... n) P \Y - Vj } - Y^p(x-,;y j ) (j=1.2......m) H M Uzluksiz tasodifiy m iqdorlarni F ( x , y ) taqsim ot funksiyasi yok\ f ( x , у ) zichlik funksiyasi orqali aniqlash mumkin. (X, Y) ikki o'lchovli uzluksiz tasodifiy miqdorlar sistem asi- m n % f ( x , y ) zichlik funksiyasi deb sistemaning taqsimot funksiyasi dan olingan ikkinchi tartibli aralash hosilaga aytiladi: /<*■)') = ( F! \ ' y> = F " J x , y ) . rxty Zichlik funksiyasining xossalari: 1. f ( x , y ) > ( ) . 00 ОС 2 . ! \ f ( x, y) dxdy - 1 — ОС —X Л' У 3. F ( x , y ) = j \ f ( u . v ) d u d v ; bu yerda F ( x , y ) (X;Y) tasodifiy — X —00 miqdorlar sistemasining taqsimot funksiyasi. 4. (X, Y) tasodifiy nuqtaning uchlari (x^)^) , (x\ , v2 ), ( x 2,y\ J. ( Х2'У2 ) ^ vi > -vi < У2) nuqtalarda bo‘lgan D to'rtburchakka tush ish ehtimoli quyidagicha aniqlanadi: Pj( X , Y ) e D } = \\ f ( x, v )dxdy i> Tashkil etuvchilarning zichlik funksiyalari quyidagi formulalardan topiladi: f \ ( x ) = } f ( x . y ) d y . f y( v) = ] f ( x,v)dx - S . - x . X va Y tasodifiy miqdorlar bog‘liqsiz deyiladi, agar ulardan ixtiyoriy birining taqsimot qonuni ikkinchi tasodifiy m iqdorning qanday qiymat qabul qilganiga bog'liq bo'lm asa. Ikki tasodifiy m iqdor bog'liqsiz b o ‘lishining zarur va yetarli shard quyidagicha: Teorema: Ikki X va Y tasodifiy m iqdor bog‘liqsiz bo'lishi uchun (X, Y) — ikki o'lchovli tasodifiy miqdorning F(X, Y) taqsimot funksiya si tashkil etuvchilari taqsimot funksiyalarining ko'paytm asiga teng bo'lishi zarur va yetarlidir: F( .v, у ) = FX ( x )■ Fy ( v ) Bu teorem adan ushbu natijani olish mumkin: Natija: Ikki X va Y tasodifiy m iqdor bog'liqsiz bo'lishi uchun (X, Y) — ikki o'lchovli tasodifiy m iqdorning f(X, Y) birgalikdagi zichlik funksiyasi tashk il etu vch ilari z ich lik fu nk siy alarin in g ko'paytmasiga teng bo'lishi zarur va yetarlidir: f ( x , y ) = f X ( x ) - f y ( y ) . X va Y tashkil etuvchilarning m atematik kutilma va dispersiyalari hamda (X, Y) tasodifiy nuqtaning ixtiyoriy D sohaga tushish ehtim o lini topish formulalari quyidagi jadvalda keltirilgan: X va Y diskret tasodifiy miqdorlar X va Y- uzluksiz tasodifiy miqdorlar F(x.y) = X Z a> X ' <-Y V; V F(:v. v ) = | \ f ( u, v) du dv — X -x MX= Z Z -Y< • Po '■ j • '/) - = Z Z > v p y i J со x MX = J J-V • / (л\ у ) dx dy -X — cc со x MY= J \y-f(x,y)dxdy -cc — X = - MX)2 -pij 1 J £>>■= X Z 0 7 “ m >2 P ij i j x 'r.- DX - J jV-Y - MX)' • f (x, у ) dx dy — CC — О С X X DY = { \ ( y - M Y ) 2 -f(x.yidxdy — X -X P;i X . Y ) e D ‘ = Z Pij Pj( X. У) e Dj = J / (x.y)dx dy D Tashkil etuvchilarning dispersiyalarini hisoblash uchun disper siyaning DX=MX- ( MX) 2 xossasini e ’tiborga olgan holda quyidagi for muladan foydalanish ham mumkin: + X + OC +0C DX = J J л'2 - f ( x . y ) d x d y - ( M X ) 2 = J x 2 - f x ( x ) c h - ( MX ) 2 . — X — X — 00 % Quyidagi kattaliklarga oY X ) = - JDX, cr(Y ) - -JDY ~ X, Y tasodifiy miqdorlarning o‘rtacha kvadratik chetlashishi (og‘ishi) deyiladi. ( MX, MY) nuqta (X, Y) ikki o'lchovli tasodifiy miqdorning sochi- lish markazi deyiladi. Namunaviy masalalar yechish 1-masala. (Ikki o'lchovli diskret tasodifiy miqdor tashkil etuv- chilarining taqsimot qonunini topish). Ikki o'lchovli tasodifiy miq d or quyidagi taqsimot qonuni bilan berilgan: X Y x r=2 x 2= 5 х3=Ю У 1=1 0,30 0 ,1 0 0,1 0 У 2=4 0 ,1 5 0 ,2 5 0,1 0 Tashkil etuvchilarning taqsimot qonunlarini yozing. Ularning miqdoriy xarakteristikalarini va sochilish m arkazini toping. Yechish: Ustunlar bo'yicha ehtimolliklarni qo'shib chiqib, X ning qabul qiladigan qiymatlarining ehtimolliklarini topamiz: /Yx,,)=0,30+0,15=0,45; P(x2)= 0 ,10+0,25=0,35; P(xJ=Q, 10+ 0, 10= 0,20. X tashkil etuvchining taqsimot qonunini yozamiz: X *1=2 x 2=5 x3=10 P 0,45 0,35 0,20 X tashkil etuvchisining m atem atik kutilishi, dispersiyasi va o 'rta c h a kvadratik chetlashishini topam iz: 3 MX = X Z • Pij = Z Xi • P { x = * / } = 2 ■ 0,45 + 5 • 0.35 + 10 • 0,20 = 4.65 i j / = / D X = £ Xj~-P\X=x, ) - ( M X p = 22 0.45+52 -0.35+102 0.20-4.652 =8.9275. / = 1 at X ) = yfDX = л/8.9275 = 2.988 Satrlar bo'yicha ehtimolliklarni qo'shib chiqib, Y ning qabul qiladigan qiym atlarining ehtimolliklarini topamiz: /> 6 ^ = 0 ,30+0,10+0,10=0,50; P(y2)= 0,15+0,25+0,10=0,50. tashkil etuvchining taqsim ot qonuni quyidagicha: У У 1=1 У2=4 p 0,50 0,50 Y tashkil etuvchining miqdoriy xarakteristikalari ham X ning xarakteristikalari kabi hisoblanadi: MY = 2,5; DY = 2,25; a( Y) = 1.5. Ikki o'lchovli (X,Y) tasodifiy m iqdorning sochilish markazi qo'yidagi koordinatali nuqtada yotadi: ( MX; MY ) = (4,65; 2,5). Javob; X x ,=2 x 2=5 x3=10 P 0,45 0 ,35 0,20 Y У 1=1 y 2=4 P 0,50 0,50 MX = 4.65; DX = 8,93; cr(X) = 2,988; MY = 2,5. DY = 2,25; a ( Y j = 1.5; < MX; MY) = (4,65; 2,5) 2-masala. (To'rtburchak ichiga tushish ehtimoli). Agar ikki o'lchovli tasodifiy miqdorning taqsim ot funksiyasi F(x,y) F ( x ,y ) = sin X' sin у (0 < л* < л / 2 , 0 < у < л / 2 ) . berilgan b o 'lsa , (Х> Y) tasodifiy nuq tan in g х - л / 6 , х - л / 2 , у = л / 4, у - л / 5 to'g'ri chiziqlar bilan chegaralangan to'rtburchak • ichiga tushish ehtimoli toping. Yechish: x j - л / 6, x j - л/2-, v / - л / 4, у 2 — л / 3 deb olib, taqsim ot funksiyasining 5-xossasidan foydalanib, izlanayotgan eh ti mollikni hisoblaymiz. Pj л 6 < Л' < л- / 2; л / 4 < Y < л / 3 / = F( л 2, л / 3 ) - F( л 2, л / 4 ) - - F( л 6. /т / 3 ) + F( л / 6. л / 4 ) = si / и л / 2; .smf л / 3 ) - sin( л ■ 2 ) si n( л / 4 ) - - л’шЛт • 6 ) s i n ( л / 3 ) + s i n ( л / 6 ) s i n ( л / 4 ) = (у/3 - л /2 ) / 4 = 0,08. Javob: PI л 6 < X < л . 2; л / 4 < ) < л / 3 / = 0,08. 3 -m a s a la . (Taqsimot funksiyasi m a’lum bo'lsa, zichlik funksiya sini topish). I k k i o 'lc h o v li (X , Y) ta s o d ifiy m iq d o r n in g ta q s im o t f u n k s i y a s i F ( л . v ) = sin x sin у (0 < x <7г/ 2, U < y < n / 2 ) va b o sh q a h o l- la rd a nolga ten g b o 'ls a , u n in g f ( x , y ) z ic h lik fu n k s iy a s in i toping. Yechish: Zichlik funksiyasining t a ’rifiga asosan, /•/ , F( x . y ) J ( x . y ) = ----- — ----- = FXy ( x . y ) . rxcy Demak, taqsim ot funksiyasidan x bo'yicha xususiy hosila olsak, d F ( x , y ) -------------- = c o s x • s m у • dx Olingan natijadan у bo'yicha xususiy hosila olamiz va izlangan zichlik funksiyasini hosil qilamiz: r , , r 2 F( x . y ) J ( x , v ) = -------------------= COS X • COS V rkc\' Javob: ( 0 < х < л 2, 0 < у < л 2) da f ( x , y ) = ^ - — :L^ - = c o s x - c o s v . r x c y 4-masala. (Ikki o'lchovli tasodifiy m iqdorning zichlik funksiyasi m a’lum bo'lsa, uning taqsimot funksiyasini topish). Ikki o'lchovli tasodifiy miqdorning zichlik funksiyasi berilgan: f(x -y.) = — л----- 1лГ,----- Л. П'(1 + Х 'д 1+У ') Yechish: Taqsim ot funksiyasini hisoblash uchun quyidagi F(x. .v) = | J/Y и, v) du dv formuladan foydalanamiz. Zichlik funksiya ■f 7 7 7 )(7 7 7 ) 8a tenS ekanligidan: 1 V V duch' _ 1 У ( I у du *V л' : - 1-1 (l + I/"X* + v") 71 _AI + V - J+w* dv = 1 V 1 f 'T L f 1 П 1 I 1 д = — ------ arctv x + — av = —arct% x + — ---- ------ d\' = 7T: } l + v-'l 2 J I tt 2 J 7Г J \ + v' = \ L arcl g x + U y - a r c t g y + - Javob: F ( x . y ) - 1 l — arete x + — • n 2 1 I 1 — arctgy + - n 2 , f ( x . y ) = 5-masala. ((X, Y) tasodifiy nuqtaning ixtiyoriy D sohaga tushish ehtimoli). (X, Y) tasodifiy miqdorlar sistem asining f(x,y) zichlik funksiyasi berilgan: ^ - ^ 2 - j x 2 + y 2 ^j, (x, y) e D = {(x, y) : x 2 + y 2 <4 0, ( x, у ) й D (X, Y) tasodifiy nuqtaning markazi koordinatalar boshida bo'lgan D 1 birlik aylanaga tushish ehtimolini toping. Yechish: Bu ehtimollikni topish uchun quyidagi formuladan foy dalanamiz: P { ( X J ) s D i }= \\f(x ,y )d x d y , bunda Dj - x 2 + _>•- < / - birlik doira. Dj Pj t X, Y) e D\ } = \\f(x,y)dxdy = ^ - JJ { 2 - J x 2 + y 2 )dxdy .v“ + »- Д- + 1 - <1 ' Agar л:=r-coscp, y=r-sin qutb koordinatalarga o £tsak, 3 2n 1 I P { ( X . Y ) g Dj I = -----J d(p \( 2 - r ) - r ■ dr = —. Javob: P { ( X , Y ) e D , } = - . 6-masala. (Tashkil etuvchilarning taqsimot funksiyasini sistemaning taqsimot funksiyasi orqali topish). (X, Y) — ikki o'lchovli tasodifiy m iqdorlar sistemasining F(x,y) taqsimot funksiyasi berilgan: , f 7 - 2 ~ x - 2 ~ y + 2 ~ x ~ y . x > 0, v > 0; F( x. y) = \ | 0, x <0 , у <0. X va Y tashkil etuvchilarning taqsimot funksiyasini toping. Yechish: Ikki o'lchovli tasodifiy m iqdor taqsimot funksiyasining 4-xossasiga asosan F ( x . x / = F x (x). F(x. y) = Fy (y)- Demak, F \ ’( x) = F(x,co)= lim F( x, y) = lim Il -2~x -2~y +2~x~y . x>0, y>0: -V_KC )'-*x jo. ,v < 0 . \ < 0. l i m ( - 2 ~ y + 2 ~ x ~ y ) = 0 s h u n i h ° p , , \ l - 2 ~ x , x > 0; F* ( x ) = \ n [ 0, x < 0 . Xuddi shu usul bilan Y tashkil etuvchisining taqsim ot funksiya sini topamiz: F r f y j A 1' 2 *' y ~ ° : [0. у <0 77 , j / - 2~x . x >0; _ . , j у > 0; Javob: ^A y У \ n n [ 0, .v < 0. [ 0. у < 0 7-masala. (Sistemaning zichlik funksiyasi berilgan bo'lsa, tashkil etuvchilarning zichlik funksiyalarini topish). (X, Y)- ikki o'lchovli tasodifiy miqdor birgalikdagi f(x,y) zichlik funksiyasi yordamida berilgan: f ( x . y ) = 1 Г y 2 , — . — + r— < J; 6n 9 4 0 2 ~9 4 Yechish: X va Y tashkil etuvchilarning zichlik funksiyasini qu yidagi formula yordamida topamiz: f \ ( x ) = \ f ( x , y ) d y . f y ( у ) = \ f ( x, y) dx —:c —X) X tashkil etuvchining zichlik funksiyasi: f \ ( x ) = \ f ( x.y )dy = _l_ 6 71 2 V I - .V - 9 - 2Vl-.v2 \ dy = — j A' = — л/9 - л-2 . бтг 9л- Demak, f x ( x ) = 0 Y tashkil etuvchining zichlik funksiyasini ham xuddi shu kabi topamiz: Javob: f x ( x ) = — V 9 - . Y 2 . Lvl < 3 ; 9л- 1 1 f \ ( У) = 0 •Ы - 3. 2^ V 4 - r .M < 2-' 0 , M > 2. 8-masala. (Ikki o'lchovli uzluksiz tasodifiy m iqdorlarning sonli xarakteristikalari). ikki o'lchovli tasodifiy m iqdor birgalikdagi zichlik funksiyasi f(x,y) orqali aniqlangan: r , [4 ■ x ■ v ■ exp( - x 2 - v2), .v> 0, v > 0. f ( x , y ) = < • [O , x <0 yoki j< 0. Tashkil etuvchilarning m atem atik kutilmasi, dispersiyasi, o'rtacha kvadratik og'ishi va (X,Y) sistem aning sochilish markazini toping. Yechish: Dastlab tashkil etuvchilarning zichlik funksiyalarini topib olamiz: 00 9 °° f x ( x ) = \ f ( x . у )dy - 4 ■ x ■ exp(-x" ) J v • exp(-y~ )dv - 2x ■ exp(-x~ ). (x> 0) —cc 0 7 Xuddi shuningdek: f y ( у ) = 2 у • e x p ( - y ~ ), ( у > 0 ) . X tashkil etuvchining m atem atik kutilmasini topamiz: M X = Jx • f x ( -V )dx = \ x • (2x • expi^- x “ |:/л' — ос- О Ikki rnarta bo ‘laklab integrallab va Puasson integrali 1 / 2 \А . J ехр( - х )ах = - у - п ekanini hisobga olsak, u holda M X = -Jit / 2 ga teng bo'ladi. X tashkil etuvchining dispersiyasini topamiz: D X = j x 2 ■ f % ( x ) d x - ( MX ) 2 = \ x2 • ( 2* • ex/l~ x 2 - ( — — 00 0 v 2 v = 7 - —. 4 U holda o ‘rtacha kvadratik og‘ish cr( X ) = л/D X = -jl - n / 4 ■ Tashkil etuvchilarning zichlik funksiyalari ko‘rinishi bir xil boMgani uchun; M Y = j n / 2 \ D Y = l - n / 4 ' , (X, Y) ikki o'lchovli tasodifiy miqdorning sochilish markazi ( M X , MY ) = ( -fn / 2; 4 n / 2) ■ * Javob: MX = MY = 4 n /2' , D X - D Y = l ~ n / 4 \ a ( X ) = a ( Y ) - 4 l - n / 4 ■ Sochilish markazi ( M X , M Y ) = ( 4 n / 2 ; 4 n / 2 ) Mustahkamlash uchun masalalar 1. Ikki o'lchovli diskret tasodifiy miqdor quyidagi taqsimot qonuni bilan berilgan. X Y 3 10 12 4 0,17 0,13 0,25 5 0,10 0,30 0,05 Tashkil etuvchilarning taqsimot qonunini toping. Javob: X 3 10 12 Y 4 5 P 0,27 0,43 0,30 P 0,55 0,45 2. Ikki o'lchovli diskret tasodifiy miqdor quyidagi taqsimot qonuni bilan berilgan. X V 26 30 41 50 1,3 0,05 0,12 0,08 0,04 2,7 0,09 0,30 • 0,11 0,21 Javob: X 26 30 41 50 Г 1,3 2,7 P 0,14 0,42 0,19 0,25 P 0,29 0,71 3. (X,Y) ikki o'lchovli tasodifiy miqdorning X tashkil etuvchisi X<\ / 2, У tashkil etuvchi esa Y< 1/3 qiymatlarni qabul qilish ehtim o lini toping. (X,Y) ikki o'lchovli tasodifiy miqdorning taqsimot funksiya si quyidagicha aniqlangan: , i 1 , ( 1 , F i x . у ) - I — a rc tg lx + — • I — circtgjy + — - / n ' 2 Javob: P { X < 1 / 2 ; Y < > / 3 } = 9/ 16. 4. Agar (X,Y) ikki o ‘lchovli tasodifiy m iqdorning taqsim ot fu n k s iy a s i m a ’lu m b o ‘ls a , ( X , Y ) ta s o d if iy n u q ta n in g x = l. x = 2, y = 3, у = 5 to ‘g‘ri chiziqlar bilan chegaralangan to ‘rtburchakka tushish ehtim olini toping. t- v, x > 0 , y > 0 ; .Y < 0 yoki v < 0. Javob: P= 3/128. 5. Agar (X, Y) ikki o ‘lchovli tasodifiy m iqdorning taqsim ot funksiyasi _ -2~>' +2-*-y , .y > 0 . у > 0; F(x.y) ~ x < 0 yoki у < 0. b o ‘lsa, (X, Y) tasodifiy nuqtaning uchlari A (l;3 ), V(3;3) va S(2;8) nuqtalarda joylashgan uchburchakka tushish ehtim olini toping. \ln2 2 ■ 0> Download 48 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling