Равномерное случайное распределение

Краткая теория


Равномерным называют распределение вероятностей непрерывной случайной величины , если на интервале , которому принадлежат все возможные значения , плотность сохраняет постоянное значение.

Функция распределения равномерного закона:

Числовые характеристики равномерного распределения

Математическое ожидание равномерно распределенной случайной величины:

Дисперсия равномерного случайного распределения:

Среднее квадратическое отклонение случайной величины, распределенной равномерно:

Для равномерного распределения коэффициент асимметрии:

Коэффициент эксцесса

При решении задач, которые выдвигает практика, приходится сталкиваться с различными распределениями непрерывных случайных величин.

Кроме равномерного, основные законы распределения непрерывных случайных величин:

Смежные темы решебника:

Примеры решения задач


Пример 1

Все значения равномерно распределенной случайной величины X лежат на отрезке [2;8]. Найти вероятность попадания случайной величины X в промежуток (1;5).

На сайте можно заказать решение задач, контрольных, самостоятельных, домашних работ (возможно срочное решение). Для этого вам нужно только связаться со мной:

Телеграм (+7 968 849-45-98)
ВКонтакте
WhatsApp (+7 968 849-45-98)

Мгновенная связь в любое время и на любом этапе заказа. Общение без посредников. Удобная и быстрая оплата переводом на карту. Опыт работы более 25 лет.

Подробное решение в электронном виде (docx, pdf) получите точно в срок или раньше.

Решение

Плотность вероятности равномерного распределения на интервале :

 

Искомая вероятность:

Ответ: .


Пример 2

Случайная величина X равномерно распределена на интервале (2;7). Составить f(x), F(x), построить графики. Найти M(X), D(X).

Решение

Плотность вероятности случайной величины, распределенной равномерно на интервале

В нашем случае

Получаем:

Функцию распределения  найдем из формулы:

Учитывая свойства ,  сразу можем отметить, что:

Остается найти выражение для , когда х принадлежит интервалу :

Получаем:  

Построим графики:

График плотности распределения

 

График функции распределения

 

Математическое ожидание величины, распределенной равномерно:

Дисперсия:

Среднее квадратическое отклонение:


Пример 3

Минутная стрелка электрических часов перемещается скачком в конце каждой минуты. Найти вероятность того, что в данное мгновение часы покажут время, которое отличается от истинного не более чем на 20 с.

На сайте можно заказать решение задач, контрольных, самостоятельных, домашних работ (возможно срочное решение). Для этого вам нужно только связаться со мной:

Телеграм (+7 968 849-45-98)
ВКонтакте
WhatsApp (+7 968 849-45-98)

Мгновенная связь в любое время и на любом этапе заказа. Общение без посредников. Удобная и быстрая оплата переводом на карту. Опыт работы более 25 лет.

Подробное решение в электронном виде (docx, pdf) получите точно в срок или раньше.

Решение

Плотность равномерного распределения:

Вероятность того, что в данное мгновение часы покажут время, которое отличается от истинного не более чем на 20 с:

 

Ответ:


Пример 4

Пассажир метро в случайный момент времени приходит на платформу. Известно, что среднее квадратическое отклонение времени ожидания поезда равно 0,8 мин. Найти интервал времени следования поездов в метро.

Решение

Дисперсия равномерного распределения:

при начале интервала :

Искомый интервал времени:

Ответ:  .

 

Задачи контрольных и самостоятельных работ


Задача 1

Случайные величины X2, X3, X4 имеют равномерное, показательное и нормальное распределения соответственно. Найти вероятности P(3<Xi<6), если у этих случайных величин математические ожидания и средние квадратические отклонения равны 3.


Задача 2

Постройте интегральную и дифференциальную функции распределения случайной величины X. Найдите M(X), D(X),σ, xmod, xmed, если известно, что случайная величина X имеет равномерное распределение с параметрами a=2 и b=4.


Задача 3

Найти: M(X) НСВ X, распределенной равномерно в интервале (1;9); функцию распределения F(x) и функцию плотности вероятности f(x); вероятность попадания НСВ X в интервал (2;7).

На сайте можно заказать решение задач, контрольных, самостоятельных, домашних работ (возможно срочное решение). Для этого вам нужно только связаться со мной:

Телеграм (+7 968 849-45-98)
ВКонтакте
WhatsApp (+7 968 849-45-98)

Мгновенная связь в любое время и на любом этапе заказа. Общение без посредников. Удобная и быстрая оплата переводом на карту. Опыт работы более 25 лет.

Подробное решение в электронном виде (docx, pdf) получите точно в срок или раньше.


Задача 4

Непрерывная случайная величина X равномерно распределена на сегменте [1; 8.5].

Найти:

1) дифференциальную и интегральную функцию распределения, а также построить их графики.

2) математическое ожидание и дисперсию;

2) вероятность того, что X примет какое-нибудь значение из интервала (1;20).


Задача 5

Интервал движения парома 3 часа. Найти: а) числовые характеристики времени ожидания для случайного пассажира; б) вероятность времени ожидания менее 40 минут.


Задача 6

Равномерно распределенная случайная величина  задана плотностью распределения f(x)=0.125 в интервале (1;9) и f(x)=0 вне его. Найти M(X), D(X), σ(X).


Задача 7

Случайная величина X равномерно распределена на отрезке [5;11]. Найдите математическое ожидание X, дисперсию X, медиану, P(7<X<15), x0.2.


Задача 8

Случайная величина  равномерно распределена на отрезке [-1;9]. Запишите функцию плотности распределения, изобразите ее график. Найдите вероятность того, что X примет значение в интервале (-3;2). Найдите математическое ожидание X и медиану. Укажите найденные значения на графике f(x).


Задача 9

Вычислить вероятность того, что при 10 испытаниях значение X три раза попадет в интервал [-1;1], если случайная величина X распределена по равномерному закону на интервале [0;4].


Задача 10

Трамваи данного маршрута идут с интервалом в 5 мин. Пассажир подходит к трамвайной остановке в некоторый момент времени. Какова вероятность появления пассажира не ранее чем через 1 мин после ухода предыдущего трамвая, но не позднее чем за 2 мин до отхода следующего трамвая?

 


Задача 11

Найти функцию распределения, плотность, математическое ожидание и дисперсию случайной величины, распределенной равномерно на отрезке [2,4].


Задача 12

Цена деления шкалы прибора равна 0,4. Показания прибора округляют до ближайшего деления. Найти вероятность того, что при отсчете будет сделана ошибка округления, большая 0,05.


Задача 13

СВ X распределена равномерно в промежутке [1∕3,5∕4]. Найти функцию плотности распределения f(x), функцию распределения F(x), математическое ожидание M(X), дисперсию D(X) и среднее квадратическое отклонение σ(X). Построить графики функций f(x) и F(x). Найти вероятность того, что x∈[1,5∕4].

На сайте можно заказать решение задач, контрольных, самостоятельных, домашних работ (возможно срочное решение). Для этого вам нужно только связаться со мной:

Телеграм (+7 968 849-45-98)
ВКонтакте
WhatsApp (+7 968 849-45-98)

Мгновенная связь в любое время и на любом этапе заказа. Общение без посредников. Удобная и быстрая оплата переводом на карту. Опыт работы более 25 лет.

Подробное решение в электронном виде (docx, pdf) получите точно в срок или раньше.


Задача 14

Шкала рычажных весов, установленных в лаборатории, имеет цену делений 1 г. При измерении массы химических компонентов смеси отсчет делается с точностью до целого деления с округлением в ближайшую сторону. Какова вероятность, что абсолютная ошибка определения массы будет заключена между значениями σ  и 2σ.


Задача 15

Автобусы некоторого маршрута идут строго по расписанию с интервалом 5 мин. Найти вероятность того, что пассажир, подошедший к остановке будет ждать очередного автобуса меньше трех минут.


Задача 16

Все значения равномерно распределенной случайной величины Х принадлежат отрезку [2,8]. Найти вероятность попадания случайной величины X в отрезок [3,5].


Задача 17

Случайная величина X имеет равномерное распределение на отрезке [1,6]. Найти дисперсию D(X) и вероятность попадания случайной величины X в интервал (2,4).


Задача 18

По маршруту независимо друг от друга ходит два автобуса: №20 –через 10 и №15 –через 7 минут. Студент приходит на остановку в случайный момент. Какова вероятность того, что ему придется ждать автобус менее трех минут.


Задача 19

Автобусы идут с интервалом 5 минут. Считая, что случайная величина X – время ожидания автобуса на остановке, распределена равномерно на указанном интервале, найти среднее время ожидания и дисперсию времени ожидания.


Задача 20

Шкала секундомера имеет цену деления 0,2 с. Какова вероятность сделать по этому секундомеру отсчет времени с ошибкой менее 0,05 с, если отсчет делается наудачу с округлением в ближайшую сторону, до целого деления?