Теория вероятности. Задачи

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ  АКАДЕМИЯ УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ

МУРМАНСКИЙ  ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ

 

ФАКУЛЬТЕТ ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ

Заочная форма обучения

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ «Бухгалтерский учет, анализ и аудит»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

по дисциплине  «Математика» 
 
 
 
 
 
 

ВЫПОЛНИЛ 

Студент                                                                                     Чернова Л.С. 

                          Группа 9-5331/4-2

                                                                                                    (Б2-29)

                             Курс 4

                             Контактный телефон:

                                +7-921-165-5791

                                                                                                                                                              

 

        
 
 

ПРОВЕРИЛ

Преподаватель                                                                          А.В. Белошистая 
 
 
 
 
 
 
 
 

Мурманск

2011

 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………... 3
1. Решение задач……………………………………………………………….. 4
     1.1. Задача 1……………………………………………………………… 4
     1.1. Задача 2……………………………………………………………… 6
     1.1. Задача 3……………………………………………………………… 6
     1.1. Задача 4……………………………………………………………… 7
     1.1. Задача 5……………………………………………………………… 8
     1.1. Задача 6……………………………………………………………… 9
     1.1. Задача 7……………………………………………………………… 10
     1.1. Задача 8……………………………………………………………… 12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………… 13
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………………… 14
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВЕДЕНИЕ 

     Задача  любой науки, в том числе, экономической, состоит в выявлении и исследовании закономерностей, которым подчиняются реальные процессы. Найденные закономерности, относящиеся к экономике, имеют не только теоретическую ценность, они широко применяются на практике – в планировании, управлении и прогнозировании.

     Теория  вероятностей – математическая наука, изучающая закономерности случайных явлений (явлений с неопределенным исходом, происходящих при неоднократном воспроизведении определенного комплекса условий).

     На  теории вероятностей базируется еще  одна важная для экономики наука  – математическая статистика; она  оперирует результатами наблюдений над случайными явлениями; используя результаты, полученные теорией вероятностей, математическая статистика позволяет не только оценить значения искомых характеристик, но и выявит степень точности получаемых при обработке данных выводов.

     Задача  контрольной работы – представить решение восьми задач по теории вероятностей и математической статистике.

     Цель  исследования – научиться на практике применять элементы теории вероятностей и математической статистики. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  1. Решение задач

    1.1. Задача 1 

    Дано:

В лотерее 10 билетов, из которых 4 выигрышных. Какова вероятность выиграть хотя бы один раз, купив 3 билета? 
 

    Решение:

Пусть событие А – хотя бы один выигрыш из 3-х купленных билетов,

    события А1, А2, А3 – выигрыш в первом, втором, третьем билетах соответственно,

тогда событие Ā – отсутствие выигрыша в 3-х купленных билетах,

          события Ā1, Ā2, Ā3 – отсутствие выигрыша в первом, втором, третьем билетах соответственно.

Найдем  вероятность события А через противоположное событие Ā.

Совместное появление нескольких событий - это их произведение:

     Ā= Ā1 * Ā2* Ā3     (1)

По теореме  умножения вероятностей зависимых  событий1:

     Р(Ā)=Р(Ā1)*Р(Ā2 | Ā1)* Р(Ā3 | Ā1 Ā2)     (2)

     Р(Ā)=(6/10)*(5/9)* (4/8)=0,167

По 2-му следствию из теоремы сложения вероятностей:

     Р(А)=1-Р(Ā)          (3)

     Р(А)=1-0,167=0,833 

Ответ: вероятность выиграть хотя бы один раз, купив 3 билета Р(А)= 0,833. 
 
 

      1.2. Задача 2 

      Дано:

Вероятность поломки (выхода из строя) в течение  дня у каждого из трех работающих самосвалов равна соответственно р1=0,05, р2=0,15, р3=0,25. Какова вероятность того, что в течение рабочего дня:

     а) все самосвалы выйдут из строя;

     б) ни один не выйдет из строя;

     в) хотя бы один выйдет из строя;

     г) точно один выйдет из строя. 
 

     Решение:

Рассмотрим  вариант а) вероятность того, что в течение рабочего дня все самосвалы выйдут из строя.

 Пусть событие А – выход из строя всех самосвалов,

    события А1, А2, А3 – выход из строя первого, второго, третьего самосвалов соответственно.

Совместное  появление нескольких событий - это  их произведение2:

     А= А1* А2* А3     (4)

По теореме  умножения вероятностей независимых  событий:

     Р(А)=Р(А1)*Р(А2)* Р(А3)     (5)

     Р(А)=0,05*0,15*0,25=0,002 

Рассмотрим вариант б) вероятность того, что в течение рабочего дня ни один самосвал не выйдет из строя.

Пусть событие А – выход из строя всех самосвалов,

    события А1, А2, А3 – выход из строя первого, второго, третьего самосвалов соответственно,

тогда событие Ā – исправная работа всех самосвалов,

          события Ā1, Ā2, Ā3 – исправная работа первого, второго, третьего самосвалов соответственно.

Совместное  появление нескольких событий - это  их произведение:

     Ā= Ā1 * Ā2* Ā3             (6)

По теореме  умножения вероятностей независимых  событий:

     Р(Ā)=Р(Ā1)*Р(Ā2)* Р(Ā3),             (7)

где    Р(Ā1)=1-Р(А1)=1-0,05=0,95            

     Р(Ā2)=1-Р(А2)=1-0,15=0,85            

     Р(Ā3)=1-Р(А3)=1-0,25=0,75            

     Р(Ā)=0,95*0,85*0,75=0,606 

Рассмотрим вариант в) вероятность того, что в течение рабочего дня хотя бы один самосвал выйдет из строя.

Пусть событие А – выход из строя хотя бы одного самосвала,

тогда событие Ā – исправная работа всех самосвалов,

          события Ā1, Ā2, Ā3 – исправная работа первого, второго, третьего самосвалов соответственно.

     Р(А)=1-Р(Ā),                                 (8)

Из варианта б) Р(Ā)=0,606

     Р(А)=1-0,606=0,394 

Рассмотрим вариант г) вероятность того, что в течение рабочего дня точно один самосвал выйдет из строя.

Пусть событие А – выход из строя точно одного самосвала,

    события А1, А2, А3 – выход из строя первого, второго, третьего самосвалов соответственно,

    события Ā1, Ā2, Ā3 – исправная работа первого, второго, третьего самосвалов соответственно.

     Событие А может осуществиться несколькими способами, т.е. распадется на несколько несовместных вариантов: может быть поломка первого самосвала и исправная работа второго и третьего, или поломка второго самосвала и исправная работа первого и третьего, или, наконец, поломка третьего самосвала и исправная работа первого и второго. Следовательно, событие А можно представить3:

     А=А1* Ā2* Ā3+ А2* Ā1* Ā3+ А3* Ā1* Ā2                        (9)

По теореме  сложения и умножения вероятностей независимых событий:

     Р(А)=Р(А1)* Р(Ā2)* Р(Ā3)+ Р(А2)* Р(Ā1)*Р(Ā3)+ Р(А3)* Р(Ā1)*Р(Ā2)       (10)

     Р(А)=0,05*0,85*0,75+0,15*0,95*0,75+0,25*0,95*0,85=0,341 

Ответ: а) вероятность того, что в течение рабочего дня все самосвалы выйдут из строя, Р(А)= 0,002;

     б) вероятность того, что в течение рабочего дня ни один самосвал не выйдет из строя, Р(А)= 0,606;

     в) вероятность того, что в течение рабочего дня хотя бы один самосвал выйдет из строя, Р(А)= 0,394;

     г) вероятность того, что в течение рабочего дня точно один самосвал выйдет из строя, Р(А)= 0,341 

     1.3. Задача 3 

     Дано:

В ящике  содержится n1=10 деталей, среди которых n2=4 бракованных. Определить вероятность того, что среди трех наудачу взятых деталей

     а) все качественные;

     б) точно одна качественная;

     в) по крайней мере, одна качественная. 
 

     Решение: 

Рассмотрим  вариант а) определить вероятность того, что среди трех наудачу взятых деталей все качественные.

Пусть событие А – появление трех качественных деталей

    события А1, А2, А3 – появление качественной детали при первой, второй, третьей выемках соответственно.

Совместное  появление нескольких событий - это  их произведение:

     А= А1 * А2* А3             (11)

По теореме  умножения вероятностей зависимых  событий:

     Р(А)=Р(А1)*Р(А2 | А1)* Р(А3 | А1 А2)             (12)

     Р(А)= (6/10)*(5/9)*(4/8)=0,167 

Рассмотрим  вариант б) определить вероятность того, что среди трех наудачу взятых деталей точно одна качественная.

Пусть событие А – появление точной одной качественной детали,

    события А1, А2, А3 – появление качественной детали при первой, второй, третьей выемках соответственно,

    события Ā1, Ā2, Ā3 – появление бракованной детали при первой, второй, третьей выемках соответственно.

Событие А можно представить:

     А=А1* Ā2* Ā3+ Ā1 *А2* Ā3+ Ā1* Ā2 *А3

По теореме  умножения вероятностей зависимых  событий:

     Р(А)=Р(А1)*Р(Ā2 | А1)* Р(Ā3 | А1  Ā2)+ Р(Ā1)*Р(А2 | Ā1)* Р(Ā3 | Ā1  А2)+ +Р(Ā1)*Р(Ā2 | Ā1)* Р(А3 | Ā1  Ā2)                         (13)

     Р(А)=(6/10)*(4/9)*(3/8)+(4/10)*(6/9)*(3/8)+(4/10)*(3/9)*(6/8)=0,3 

Рассмотрим  вариант в) определить вероятность того, что среди трех наудачу взятых деталей по крайней мере, одна качественная.

     Пусть событие А – появление по крайней мере, одной качественной детали,

     событие Ā – появление трех бракованных деталей.

     события Ā1, Ā2, Ā3 – появление бракованной детали при первой, второй, третьей выемках соответственно.

Найдем  вероятность события А через противоположное событие Ā.

Совместное  появление нескольких событий - это  их произведение:

     Ā= Ā1 * Ā2* Ā3     

По теореме  умножения вероятностей зависимых  событий:

     Р(Ā)=Р(Ā1)*Р(Ā2 | Ā1)* Р(Ā3 | Ā1 Ā2)             (14)

     Р(Ā)=(4/10)*(3/9)* (2/8)=0,033

По 2-му следствию из теоремы сложения вероятностей:

     Р(А)=1-Р(Ā )=1-0,033=0,967         

     Ответ: а) вероятность того, что среди трех наудачу взятых деталей все качественные, Р(А)=0,167

    б) вероятность того, что среди трех наудачу взятых деталей точно одна качественная, Р(А)= 0,3

    в) вероятность того, что среди трех наудачу взятых деталей по крайней мере, одна качественная, Р(А)= 0,967. 

     1.4. Задача 4 

     Дано: 

Первый рабочий изготовил 40 деталей, из которых 4 бракованных. Второй  рабочий изготовил 30 таких же деталей, из которых 2 бракованных. Все изготовленные детали положены в одну тару и доставлены в ОТК. Найти вероятность того, что деталь, взятая наудачу контролером ОТК, соответствует ГОСТу. 

     Решение: 

Пусть событие А – появление детали, соответствующей ГОСТу,

     H1, H2 - гипотезы, что деталь изготовлена соответственно 1 и 2 рабочим.

Вероятности этих гипотез соответственно равны:

     P(H1)=40/70=0,571

     P(H2)=30/70=0,429

По «классической» формуле вероятности вычислим вероятность  события А при гипотезах H1, H2:

     Р(А | Н1)=36/40=0,9

     Р(А | Н2)=28/30=0,933

Используя формулу полной вероятности, получим  искомую вероятность4:

     Р(А)= P(H1)* Р(А | Н1)+ P(H1)* Р(А | Н1)               (15)

     Р(А)= 0,571*0,9+0,429*0,933=0,914 

     Ответ: вероятность того, что деталь, взятая наудачу контролером ОТК, соответствует ГОСТу, Р(А)= 0,914. 

     1.5. Задача 5 

     Дано:

Вероятность малому предприятию быть банкротом  равна 0,2. Найти вероятность того, что из восьми малых предприятий сохранятся более двух. 
 

     Решение:

Пусть событие А – сохранение из восьми малых предприятий более двух,

    событие Ā – сохранение из восьми малых предприятий не более двух.

Вероятность предприятию быть банкротов равна 0,2. Значит, вероятность предприятию не быть банкротом равна 1-0,2=0,8.

Используем  для решения формулу Бернулли5:

     Рm,n= *pm*qn-m               (16)

Найдем  вероятность противоположного события Ā:

     P(Ā)=Р0,8+Р1,8+Р2,8                  (17)

     P(Ā)= *0,80*0,28+ *0,81*0,27+ *0,82*0,26=0,0012

     P(А)=1-0,0012=0,9988 

     Ответ: вероятность того, что из восьми малых предприятий сохранятся более двух, P(А)= 0,9988. 

     1.6. Задача 6 

     Дано:

На факультете насчитывается 1825 студентов. Найти вероятность того, что 1 сентября является днем рождения четырех студентов. 
 

     Решение:

Вероятность того, что 1 сентября является днем рождения студента р=1/365 0,027<0,1 – вероятность постоянна и мала; число испытаний n=1825>100 – велико; λ=n*p=1825*(1/365)=5 10 следовательно, для вычисления вероятности можно воспользоваться формулой Пуассона:

     Рm,n                      (18)

     Рm,n 0,175 

     Ответ: вероятность того, что 1 сентября является днем рождения четырех студентов, равна 0,175. 
 

     1.7. Задача 7 

     Дано:

     Дискретная  случайная величина Х может принимать одно из пяти фиксированных значений x1=1, x2=2, x3=3, x4=4, x5 =5 с вероятностями p1=0,2; p2=0,2; p3=0,2; p4=0,2; p5=0,2 соответственно. Вычислить математическое ожидание, дисперсию, среднеквадратическое величины Х. Рассчитать и построить график функции распределения. 
 

     Решение:

     Вычислим  математическое ожидание величины Х:

     

       

     Вычислим  дисперсию величины Х:

     

     Dx=(1-3)2*0,2+(2-3)2*0,2+(3-3)2*0,2+(4-3)2*0,2+(5-3)2*0,2=2

     Вычислим  среднеквадратическое величины Х:

     

     sx = = 1,414

Ряд распределения  величины Х имеет вид:

xi 1 2 3 4 5
рi 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
 

Построим  функцию распределения величины Х6.

                                                                        
  F(x)=0

  F(x)=P(X=1)=0,2

  F(x)=P(X=1)+ P(X=2)=0,2+0,2=0,4

  F(x)=P(X=1)+ P(X=2)+ P(X=3)=0,4+0,2=0,6

  F(x)=P(X=1)+ P(X=2)+ P(X=3) + P(X=4)=0,6+0,2=0,8

  F(x)=1

График функции  распределения показан на рисунке  1.

Рисунок 1. График функции распределения  величины Х

 
 

     Ответ: математическое ожидание величины Х равно 3, дисперсия величины Х равна 2, среднеквадратическое величины Х равно 1,414.

              
       
       
       

     1.8. Задача 8 

     Дано:

Для проверки качества поступившей партии зерна  по схеме собственно-случайной бесповторной выборки произведено обследование. В результате анализа установлено следующее распределение данных о влажности зерна:

Процент

влажности

Менее 8 8–10 10–12 12–14 14–16 16–18 18–20 Более 20
Число проб 7 15 30 35 25 18 7 3
 

Предполагая, что влажность зерна распределена по нормальному закону, найти выборочное среднее, выборочное среднеквадратичное отклонение, построить гистограмму. Найти доверительный интервал для генеральной средней с надежностью . 
 

     Решение:

     Построим  статистический ряд; т. к. границы первого  и последнего интервалов не указаны, примем их равными второму и предпоследнему интервалам соответственно:

Ii 6-8 8–10 10–12 12–14 14–16 16–18 18–20 20-22
mi 7 15 30 35 25 18 7 3
7 9 11 13 15 17 19 21
0,05 0,11 0,21 0,25 0,18 0,13 0,05 0,02
Теория вероятности. Задачи