Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Формула полной вероятности. Формула Байеса

Пусть событие А может произойти только с одним из событий образующих полную систему попарно несовместных событий (рис.1.3). Тогда вероятность события А вычисляется по формуле полной вероятности:

. (1.10)

Действительно, так как событие А может произойти только с одним из событий образующих полную систему, то . Из рис.1.3 видно, что попарно несовместны. Поэтому

Применив правило умножения вероятностей к каждому слагаемому равенства , получим формулу (1.10).

В тесной связи с формулой полной вероятности находится так называемая формула Байеса:

, (1.11)

где - вероятность гипотезы после того, как имело место событие А.

Формула Байеса позволяет переоценить вероятность гипотез, принятых до испытания, по результатам уже произведённого испытания.

Задача 1. Слепой старец вышел из пункта А в пункт В. Считая, что в каждом из пунктов А, В, С, Д, Е дорога выбирается наудачу, найти вероятность того, что он дойдёт до пункта В.

Решение. Пусть А – событие, заключающееся в том, что старец дойдёт до пункта В. В качестве гипотез примем события:

- “старец пошёл по дороге 1”;

- “старец пошёл по дороге 2”;

- “старец пошёл по дороге 3”.

Так как в пункте А дорога выбирается наудачу, то

.

Далее, - вероятность того, что старец дойдёт до В, если он пошёл по дороге 1, равна , так как из пункта С в пункт В ведут три дороги. Аналогично рассуждая, получим .

По формуле (1.10) имеем

Задача 2. По цели произведено три последовательных выстрела. Вероятность попадания при первом выстреле , при втором – , при третьем – . При одном попадании вероятность поражения цели равна 0,4, при двух 0,7, при трёх 1,0. Найти вероятность поражения цели при трёх выстрелах.

Решение. Обозначим события:

А – “поражение цели при трёх выстрелах”;

– “одно попадание”;

– “два попадания”;

– “три попадания”;

– “ни одного попадания”.

Из условия задачи имеем

, , , .

Если - соответственно вероятности попадания при первом, втором, третьем выстрелах, то 1– , 1– , 1– – соответственно вероятности при тех же выстрелах.

Следовательно,

так как попадание могло произойти либо при первом выстреле, либо при втором, либо при третьем.

Аналогично:

,

т.к. имело место три выстрела и все три попадания.

,

т.к. имело место три выстрела и все три промаха. Очевидно, что

.

Подставим полученные значения в формулу (1.10):

.

Задача 3. (поучительная). Студент идёт на экзамен, зная 10 билетов из 25. В каком случае вероятность вытащить “счастливый” билет больше, если он берёт билет первым или вторым?

Решение. Если студент идёт первым, то вероятность вытащить “счастливый” билет, очевидно, равна .

Предположим теперь, что он берёт билет вторым. Введём гипотезы:

– вошедший первым вытащил “счастливый” (для второго) билет;

– вошедший первым вытащил “несчастливый” (для второго) билет. Тогда

;

Обозначим через А событие “студент, зашедший вторым, вытащил “счастливый” для него билет”. Тогда

.

Так как после того, как первый взял “счастливый” билет, из 24 оставшихся билетов “счастливых” осталось только 9.

Аналогично

.

По формуле (1.10)

.

Таким образом, вероятность вытащить «счастливый» билет не зависит от того, идёт ли студент на экзамен первым или вторым.

Задача 4. Из 16 стрелков 5 попадают в мишень с вероятностью 0,8; 7 – с вероятностью 0,7; 4 – с вероятностью 0,5. Наудачу выбранный стрелок произвёл выстрел, но в мишень не попал. К какой же группе вероятнее всего принадлежит стрелок?

Решение. Здесь на результаты влияют два фактора: с одной стороны, вероятность попадания, с другой – количество стрелков в группе. Например, наибольшие шансы не попасть у стрелков третьей группы, но зато их только четверо.

Пусть событие А – “промах наудачу выбранного стрелка”

-“наудачу выбранный стрелок из первой группы”;

- “наудачу выбранный стрелок из второй группы”;

-“наудачу выбранный стрелок из третьей группы”.

Тогда:

Вероятнее всего, стрелок принадлежит ко второй группе.

Задача 5. Имеется две партии деталей, причём известно, что в одной партии все детали удовлетворяют техническим условиям, а в другой партии деталей недоброкачественных. Деталь, взятая из наудачу выбранной партии, оказалась доброкачественной. Определить вероятность того, что вторая деталь из этой же партии окажется недоброкачественной, если первая деталь после проверки возвращена в партию.

Решение. Пусть событие А – “первая деталь доброкачественная”.

Гипотезы:

– “взята партия, содержащая недоброкачественные детали”;

– “взята партия доброкачественных деталей”.

По условию задачи:

, , ;

.

После первого испытания вероятность того, что партия содержит недоброкачественные детали, равна:

Пусть событие В состоит в том, что при втором испытании деталь оказалась недоброкачественной. Вероятность данного события также находится по формуле полной вероятности. Если и – вероятности гипотез и после испытания, то согласно предыдущим вычислениям

Кроме того, , .

Поэтому искомая вероятность

 

Задачи для самостоятельного решения

4.1. В первом ящике содержится 20 деталей, из них 15 стандартных; во втором – 30 деталей, из них 24 стандартных; в третьем – 10 деталей, изних 6 стандартных. Найти вероятность того, что наудачу извлечённая деталь из наудачу взятого ящика стандартная.

4.2. Имеется три одинаковые по виду урны. В первой урне 15 белых шаров, во второй – 10 белых и 5 чёрных, а в третьей –15 чёрных шаров. Из выбранной наугад урны вынули белый шар. Найти вероятность того, что шар вынут из первой урны.

4.3. В цехе на станках а, в, с изготовляют соответственно 25, 35 и 40% всех деталей. Вих продукции брак составляет соответственно 15, 18 и 6%. Найти вероятность того, что наугад взятая деталь дефектна.

4.4. Имеются две одинаковые урны. В первой урне находится 3 белых и 5 чёрных шаров, во второй – 3 белых и 7 чёрных шаров. Из одной наугад выбранной урны извлекают один шар. Определить вероятность того, что шар чёрный.

4.5. Станок одну треть своего времени обрабатывает деталь А и две трети – деталь В. При обработке детали А он простаивает 10% времени, а детали В – 15%. Какова вероятность застать станок простаивавшим?

4.6. После предварительного контроля деталь проходит одну из трёх операций обработки с вероятностью 0,25; 0,35; 0,4. Вероятность получения брака на первой операцииравна 0,02, на второй – 0,04 и на третьей – 0,05. Найти вероятность получения необработанной детали после обработки.

4.7. В ящике содержится 12 деталей завода – 1; 20 деталей завода –2; 18 деталей завода -3. Вероятность того, что деталь завода 1 отличного качества равна 0,9; для деталей завода 2 и 3 эти вероятности равны 0,6 и 0,9 соответственно. Найти вероятность того, что извлечённая наудачу деталь окажется отличного качества.

4.8. Узоры подвески поступаютна общий конвейер с двух участков. Вероятность брака с первого участка 0,05, со второго – 0,1. Второй участок имеет производительность в 2,5 раза больше, чем первый. Рабочий взял с конвейера подвеску, и она оказалась годной. Какова вероятность того, что этот узел изготовлен на первом участке?

4.9. Имеются две одинаковые урны. В первой урне находится 3 белых и 5 чёрных шаров, во второй – 3 белых и 7 чёрных шаров. Из одной наугад выбранной урны извлекают один шар. Он оказывается чёрным. Какова вероятность того, что он извлечён из первой урны?

4.10. В ящике имелось 10 деталей первого сорта и 15 деталей второго сорта. Из ящика утеряны две детали, сорт которых неизвестен. Для определения сорта потерянных деталей из ящика наудачу извлекли две детали, которые оказались второго сорта. Определить вероятность того, что были утеряны детали второго сорта.

4.11. Радиолампа может принадлежать к одной из трёх партий с вероятностями p1, p2, р3, где p1 = р3 = 0,25, p2.= 0,5. Вероятности того, что лампы проработает заданное число часов, равны для этих партий соответственно 0,1; 0,2; 0,4. Определить вероятность того, что лампа проработает заданное число часов.

4.12. Стрельба производится по трем мишеням типа А, трём – типа В и двум – типа С. Вероятность попадания в мишень типа А равна 0,4, типа В – 0,1, типа С – 0,15. Найти вероятность поражения мишени при одном выстреле, если неизвестно, в мишень какого типа он будет стрелять.

4.13. Стрелок А поражает мишень при некоторых условиях стрельбы с вероятностью p1= 0,6, стрелок В – с вероятностью р2 = 0,5 и стрелок С – с вероятностью р3 = 0,4. Стрелки дали залп по мишени, и две пули попали в цель. Что вероятнее: попал С в мишень или нет.

4.14. В первой урне содержится 10 шаров, из них 8 белых; во второй урне 20 шаров, из них 4 белых. Из каждой урны наудачу извлекли по одному шару, а затем из этих двух шаров наудачу взят один шар. Найти вероятность того, что взят белый шар.

4.15. При разрыве снаряда образуется 10% крупных осколков, 60% – средних и 30% – мелких. Вероятность пробивания брони крупным осколком равна 0,7; средним – 0,2 и мелким – 0,05. Известно, что в броню попал один осколок. Определить вероятность того, что броня пробита.

4.16. В группе спортсменов 20 лыжников, 6 велосипедистов и 4 бегуна. Вероятность выполнить квалифицированную норму равна: для лыжника 0,9; велосипедиста 0,8 и для бегуна 0,75. Найти вероятность того, что спортсмен, названный наудачу, выполнит норму.

4.17. Два стрелка поочерёдно стреляют в мишень. Вероятности попадания в мишень равны соответственно 0,4 и 0,5; а вероятности попадания при последующих выстрелах для каждого увеличиваются на 0,05. Какова вероятность, что первым произвёл выстрел первый стрелок, если при пятом выстреле произошло попадание в мишень?

4.18. На трёх автоматических линиях изготовляют одинаковые детали. Первая линия даёт 70%, вторая – 20% и третья –10% всей продукции. Вероятности получения бракованной продукции на каждой линии соответственно равны – 0,02; 0,01; 0,05. Взятая наудачу деталь оказалась бракованной. Определить вероятность того, что деталь была изготовлена на первой линии.

4.19. Две из трёх независимо работающих ламп прибора отказали. Найти вероятность того, что отказали первая и вторая лампы, если вероятности отказа первой, второй и третьей ламп соответственно равны 0,1; 0,2; 0,3.

4.20. Имеются три одинаковых по виду ящика. В первом ящике 20 белых шаров. Во втором ящике 10 белых и 10 черных шаров. В третьем ящике 20 чёрных шаров. Из выбранного наугад ящика вынули белый шар. Найти вероятность того, что шар вынут из первого ящика.

4.21. Третья часть одной из трёх партий деталей является второсортной, остальные детали – первого сорта. Определить вероятность того, что деталь была взята из партии, имеющей второсортные детали, если она оказалась первого сорта.

4.22. У рыбака есть три излюбленных места рыбалки, которые он посещает с одинаковой вероятностью. Вероятность клёва на первом месте равна 1/3, на втором – 1/2, на третьем – 1/4. Рыбак забросил удочку в наугад выбранном месте, и рыба клюнула. Найти вероятность того, что он удил рыбу на первом месте.

4.23. На конвейер детали поступают с трёх автоматов. Производительность первого автомата втрое больше производительности второго. Вероятность изготовления годной детали первым автоматом равна 0,9 , вторым – 0,7. С конвейера взята одна деталь. Найти вероятность того, что она годная.

4.24. Детали для сборки изготовляют на двух станках, из которых первый производит деталей в три раза больше второго, при этом брак составляет в выпуске первого станка 2,5%, а в выпуске второго – 1,5%. Взятая наудачу сборщиком деталь оказалась годной. Найти вероятность того, что она изготовлена на втором станке.

4.25. Имеются три одинаковых по виду ящика. В первом ящике 20 белых шаров. Во втором ящике 10 белых и 10 чёрных шаров. В третьем ящике 20 чёрных шаров. Из выбранного наугад ящика вынули белый шар. Найти вероятность того, что шар вынут из первого ящика.

 

Последнее изменение этой страницы: 2016-07-23

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...