Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Теория вероятностей и математическая статистика

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 075080.09.01
Доступ онлайн
от 224 ₽
В корзину
В учебном пособии в краткой и доступной форме рассмотрены все основные вопросы, предусмотренные государственным образовательным стандартом и учебной программой по дисциплине «Теория вероятностей и математическая статистика». Книга позволит быстро получить основные знания по предмету, а также качественно подготовиться к зачету и экзамену. Рекомендуется студентам, обучающимся по специальностям и направлениям «Телекоммуникации», «Информатика и вычислительная техника», «Организационно-технические системы», «Информатика», «Математические методы в экономике», а также по другим экономическим и техническим специальностям и направлениям.
3
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
ГРНТИ:
Павлов, С. В. Теория вероятностей и математическая статистика : учебное пособие / С. В. Павлов. — Москва : РИОР : ИНФРА-М, 2025. — 186 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). - ISBN 978-5-369-00679-5. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.ru/catalog/product/2184327 (дата обращения: 09.03.2025). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
С.В. ПАВЛОВ
ТЕОРИЯ  ВЕРОЯТНОСТЕЙ
И  МАТЕМАТИЧЕСКАЯ 
СТАТИСТИКА
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Москва
РИОР
ИНФРА-М


ФЗ 
№ 436-ФЗ
Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 2 ст. 1
УДК 3.11(075.8)
ББК 60.6я73
	
П12
Павлов С.В.
П12 
Теория вероятностей и математическая статистика : 
учебное пособие / С.В. Павлов. — Москва : РИОР  : 
ИНФРА-М, 2025. — 186 с. — (ВО).
ISBN 978-5-369-00679-5 (РИОР)
ISBN 978-5-16-004062-2 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-103190-2 (ИНФРА-М, online)
В учебном пособии в краткой и доступной форме рассмотрены 
все основные вопросы, предусмотренные государственным образовательным стандартом и учебной программой по дисциплине 
«Т
еория вероятностей и математическая статистика».
Книга позволит быстро получить основные знания по предмету, а также качественно подготовиться к зачету и экзамену.
Рекомендуется студентам вузов, обучающимся по экономическим и техническим специальностям и направлениям.
УДК 3.11(075.8)
ББК 60.6я73
ISBN 978-5-369-00679-5 (РИОР)
ISBN 978-5-16-004062-2 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-103190-2 (ИНФРА-М, online)
© С.В. Павлов
Оригинал-макет подготовлен в Издательском Центре РИОР
.
Подписано в печать 05.02.2025
Формат 70х100/32. Бумага типографская. Г
арнитура «Newton».
Печать офсетная. Усл. печ. л. 7
,74. Уч.-изд. л. 10,22.
Доп. тираж 12 экз. 
Цена свободная.
ТК 75080 – 2184327 – 050225
ООО «Издательский Центр РИОР»
127282, Москва, ул. Полярная, д. 31В.
Т
ел.: (495) 280-38-67
. Факс: (495) 280-36-29 
E-mail: info@riorp.ru    http://www.riorpub.com
ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М»
127282, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1
.
Т
ел.: (495) 280-15-96. Факс: (495) 280-36-29.
E-mail: books@infra-m.ru     http://www.infra-m.ru


Раздел 1 
Теория вероятностей
1. ПРЕДМЕТ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ
Предметом теории вероятностей является изучение 
 
законов, управляющих случайными событиями. К основным понятиям теории вероятностей относятся испытание и событие.
Под испытанием понимают реализацию данного 
 
комплекса условий, в результате которого непременно 
произойдет какое-либо событие.
П р и м е р ы.  1. Брошена монета — испытание. Появление орла или решки — событие. 2. Брошена игральная кость — испытание. Выпадение определенного количества очков — событие. 3. Произведен выстрел по мишени — испытание. Попадание или промах — событие.
2. КЛАССИФИКАЦИЯ СОБЫТИЙ
Элементарные события обозначаются буквами А, В, 
С, ... .
Если в результате испытания событие А может произойти или не произойти, то такое событие называется 
случайным.
П р и м е р. Выпадение трех очков при бросании 
игральной кости — случайное событие.
Если событие непременно произойдет в результате 
испытания, то такое событие называется достоверным и 
обозначается U.
Если событие заведомо не произойдет в результате испытания, то такое событие называется невозможным и 
обозначается V или ‡ (символ пустого множества).
3


П р и м е р ы.  1. Выпадение не более шести очков 
при бросании игральной кости — достоверное событие. 
2. Выпадение десяти очков при бросании игральной кости — невозможное событие. 3. Если в урне находятся 
только белые шары, то извлечение белого шара — достоверное событие, а извлечение черного шара — невозможное событие.
События А и В называются равными (равносильными, 
равновозможными), если А происходит тогда и только тогда, когда происходит В. Равновозможные события соединяют знаком равенства А = В. 
П р и м е р.  В опыте с подбрасыванием игральной кости событие А — выпадение единицы и событие В — выпадение грани с наименьшим количеством очков равносильны.
Совокупность элементарных событий обозначается : 
и называется пространством элементарных событий.
3. АЛГЕБРА СОБЫТИЙ.  
СОБЫТИЯ СОВМЕСТНЫЕ И НЕСОВМЕСТНЫЕ, 
РАВНОВОЗМОЖНЫЕ
Событие С, состоящее в наступлении хотя бы одного 
из событий А и В, называется суммой или объединением 
событий А и В и обозначается С = А + В или С = А ‰ В.
Суммой или объединением н е с к о л ь к и х  событий 
А1, А2, …, Аn называется событие С, состоящее в осуществлении хотя бы одного из событий А1, А2, …, Аn:
n
n
=
=
C
A
C
A
i
i
i
i
=
=
∑
1
1
,
.
или
∪
П р и м е р.  Если событие А — появление пяти очков 
при бросании игральной кости, а В — шести очков, то событие С = А + В — появление не менее пяти очков.
4


Событие С, состоящее в том, что событие А произошло, а событие В не произошло, называется разностью 
событий А и В и обозначается С = А\В или С = А – В.
П р и м е р.  При бросании игральной кости событие А 
означает выпадение четного числа очков, событие В — 
выпадение не менее 3 очков (т.е. 3, 4, 5 или 6). Тогда 
 
А – В = А\В состоит в выпадении «двойки», B – A = 
= B\A — в выпадении «тройки» или «пятерки».
Событие С, состоящее в одновременном осуществлении событий А и В, называется произведением или пересечением (совмещением) событий A и B и обозначается 
 
C = AB или C = A ˆ B.
Произведением или пересечением н е с к о л ь к и х  событий А1, А2, …, Аn называется событие С, состоящее в одновременном осуществлении событий А1, А2, …, Аn:
n
n
=
=
C
A
C
A
i
i
i
i
=
=
∏
1
1
,
.
или
∩
П р и м е р ы.  1. Событие А — извлечение из колоды 
карт карты пиковой масти, событие В — извлечение из 
колоды дамы. Тогда событие С = АВ — извлечение из колоды дамы пик. 2. Событие А1 — выпадение «шестерки» 
при бросании игральной кости, событие А2 — выпадение 
четного числа очков, а событие А3 — выпадение числа очков, большего двух. Тогда А1 + А2 + А3 есть выпадение 2, 3, 
4, 5 или 6 очков, а событие А1А2А3 — выпадение 6 очков.
События называются несовместными, если появление 
одного из них исключает появление другого события (или 
других событий) в одном и том же испытании. Если события А и В несовместны, то их пересечение является невозможным событием: А ˆ В = V.
Если появление одного из событий не исключает появления другого события, то такие события называются 
совместными.
5


П р и м е р ы.  1. Попадание и промах при стрельбе по 
мишени — несовместные события. 2. Пусть Аi — событие, 
состоящее в том, что игральная кость выпала гранью с 
i очками. Тогда событие А1 ˆ А2 ˆ А3 ˆ А4 ˆ А5 ˆ А6 заключается в том, что кость выпала всеми гранями одновременно, и является невозможным событием V. 3. Исходы 
стрельбы по мишеням двух стрелков являются совместными событиями.
События А1, А2, …, Аn (n ! 2) называются попарно 
несов 
местными, если любые два из них несовместны.
События А1, А2, …, Аn образуют полную группу несовместных событий, если в результате данного испытания 
непременно произойдет только одно из них. При этом 
сумма А1 + А2 +… + Аn равна достоверному событию U.
П р и м е р.  Выпадение 1, 2, 3, 4, 5 или 6 очков при 
бросании игральной кости образует полную группу несовместных событий.
Два случайных события называются противоположными, если одно из них происходит тогда и только тогда, когда 
не происходит другое. Событие, противоположное событию А, обозначается A и читается «не А». Противоположные события образуют полную группу событий: А + A = U.
П р и м е р ы.  1. Выпадения орла или решки при подбрасывании монеты являются противоположными событиями. 2. Попадание и промах при стрельбе по мишени — 
противоположные события.
4. СВОЙСТВА СОБЫТИЙ.  
ФОРМУЛЫ ДЕ МОРГАНА
Для сложения и умножения событий имеют место 
следующие свойства:
6


1. Коммутативность:
А + В = В + А,     АВ = ВА.
2. Ассоциативность:
А + (В + С) = (А + В) + С,     А(ВС) = (АВ)С.
3. Дистрибутивность:
А(В + С) = АВ + АС.
4. А + А = А,     АА = А,
А + A = U,     АA = V.
5. Формулы де Моргана:
A
B
AB
AB
A
B
+
=
=
+
,
.
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕРОЯТНОСТИ: КЛАССИЧЕСКОЕ, 
СТАТИСТИЧЕСКОЕ И ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ
Для количественной оценки возможности появления 
случайного события вводится понятие вероятности.
Классическое определение вероятности. Вероятностью 
события А называют отношение числа m исходов, благоприятствующих этому событию, к числу n всех равновозможных несовместных элементарных исходов, образующих полную группу:
Р(А) = m/n.
Вероятность достоверного события равна е д и н и ц е, 
вероятность невозможного события — н у л ю:
Р(U ) = 1,   3(V ) = 0.
П р и м е р ы. 1. При подбрасывании монеты имеются 
два равновозможных несовместных исхода, следователь7


но, вероятность выпадения орла равна 1/2. Вероятность 
выпадения решки также равна 1/2. 2. При бросании 
игральной кости общее число исходов равно 6; вероятность выпадения четного числа очков равна 3/6 = 1/2. Вероятность выпадения числа очков, кратных трем, равна 
 
2/6 = 1/3. 3. В урне 5 белых и 7 черных шаров. Вероятность 
того, что наудачу вынутый шар окажется белым, равна 5/12.
Приведенные примеры иллюстрируют схему непосредственного вычисления вероятностей. В более сложных задачах требуется применение формул комбинаторики (см. § 7).
К числу основных понятий теории вероятностей относится также частота (или относительная частота) события, под которой понимают отношение числа испытаний, 
в которых это событие произошло, к общему числу фактически проведенных испытаний. Частоту события называют статистической вероятностью. Для вычисления частоты события необходимо провести реальное испытание 
(опыт), что не требуется для определения вероятности.
П р и м е р.  По теории Менделя при скрещивании желтого гороха с желтым примерно в одном случае из четырех 
получается зеленый горох. Для проверки этой теории 
опыт по скрещиванию желтого гороха был проведен 
34 153 раза. В 8506 случаях получился зеленый горох. Частота события «появление зеленого гороха» в проведенном эксперименте равна 8506/34 153 | 0,25.
При классическом определении вероятности не всегда можно определить числа m и n для вычисления вероятности событий, и поэтому непосредственно пользоваться формулой 3(A) = m/n не удается. В таких случаях 
вводят понятие геометрической вероятности, т.е. вероятности попадания точки в область (отрезок, часть плоскости, часть тела и др.).
8


Пусть, например, имеется некоторая область G и в ней 
содержится другая область g. Требуется найти вероятность 
того, что точка, взятая наудачу в области G, попадет в область g. Тогда вероятность попадания точки в какую-либо 
часть области g пропорциональна мере (mes) этой части 
(длине, площади, объему и т.п.) и не зависит от ее расположения и формы:
P
g
G
= mes
mes
 (геометрическое определение вероятности).
П р и м е р.  Внутри эллипса x
y
2
2
25
16
1
+
=  расположен круг 
х2 + y2 = 9. Найдем вероятность события А — попадания точки в кольцо, ограниченное эллипсом и кругом. 
 
В этом случае Р(А) = Sкол/Sэл, где Sкол = Sэл – Sкр = Sab – 
 
– Sr2. Так как а = 5, b = 4, r = 3, то 
Р(А) = (20S – 9S)/(20S) = 11/20 = 0,55.
6. АКСИОМАТИЧЕСКОЕ ПОСТРОЕНИЕ  
ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ
Аксиоматическое определение вероятности было 
предложено А.Н. Колмогоровым (1933).
1. Каждому случайному событию А из поля событий 
ставится в соответствие неотрицательное число Р(А), называемое вероятностью.
2. Р(U) = 1.
3. Если события А1, А2, …, Аn попарно несовместны, то
Р(А1 + А2 + … + Аn) = Р(А1) + Р(А2) + … + Р(Аn)  
(аксиома сложения).
Отсюда следует, что:
• вероятность невозможного события равна нулю;
• для любого события А
Р(А) = 1 – Р(A),
9


где A — противоположное событие;
• каково бы ни было случайное событие А,
0 d Р(А) d 1.
Используя эти аксиомы, свойства вероятностей выводят в виде теорем.
7. КОМБИНАТОРИКА. ПРАВИЛА СЛОЖЕНИЯ  
И УМНОЖЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ.  
СОБЫТИЯ ЗАВИСИМЫЕ И НЕЗАВИСИМЫЕ
Для решения задач на непосредственное вычисление 
вероятностей часто требуется применение формул комбинаторики. Комбинаторика занимается подсчетом числа различных комбинаций. Наиболее часто в теории вероятностей применяются размещения, перестановки и 
сочетания.
Размещениями из n элементов по m называются у п о -
р я д о ч е н н ы е  наборы из m элементов, взятых из данных n. Число всех размещений из n по m обозначается An
m:
A
n
n
m
n n
n
m
n
m =
−
=
−
−
+
!
(
)!
(
)
(
).
1
1
 
Размещения отличаются составом элементов и их порядком.
П р и м е р.  Группа студентов изучает 7 учебных дисциплин. Сколькими способами можно составить расписание занятий на понедельник, если в этот день недели 
студенты должны изучать 4 различные дисциплины? 
Число таких способов равно числу размещений из 7 элементов по 4, т.е. A7
4
7
3
7 6 5 4
840
=
=
⋅
⋅
⋅
=
!
!
.
Перестановками элементов множества называются 
у п о р я д о ч е н н ы е  наборы всех элементов этого мно10


Похожие

Доступ онлайн
от 224 ₽
В корзину