5

Независимые события

[23/83%]
Показать
LaTeX
Задача 5.1

Доказать, что если события A1,…,AnA_1, \ldots , A_n независимы в совокупности, то они и попарно независимы.

?
Задача 5.2

Доказать, что если события AA и BB независимы, то также независимы события:

?
(а)

AA и B‾\overline{B};

(б)

A‾\overline{A} и BB;

(в)

A‾\overline{A} и B‾\overline{B}.

Задача 5.3

Доказать, что если события AA и BB несовместны, причём P(A)>0\mathbb {P}\left(A\right) > 0 и P(B)>0\mathbb {P}\left(B\right) > 0, то события AA и BB зависимы.

?
Задача 5.4

Пусть событие AA таково, что оно не зависит от самого себя. Доказать, что тогда P(A)=0\mathbb {P}\left(A\right) = 0 или P(A)=1\mathbb {P}\left(A\right) = 1.

?
Задача 5.5

Пусть события AA и BB независимы. Доказать, что если A⊆BA \subseteq B, то P(A)=0\mathbb {P}\left(A\right) = 0 или P(B)=1\mathbb {P}\left(B\right) = 1.

?
Задача 5.6

Выяснить, какими должны быть события AA и BB, чтобы события ABAB и A∪BA \cup B были независимы?

?
Задача 5.7

Брошены последовательно три монеты. Определить, зависимы или нет события A={выпал герб на первой монете}A = \left\{ \text{выпал герб на первой монете}\right\} и B={выпала хотя бы одна решка}B = \left\{ \text{выпала хотя бы одна решка}\right\}.

?
Задача 5.8

Точка ξ=(ξ1,ξ2)\xi = (\xi_1, \xi_2) выбрана наудачу в квадрате [0,1]2[0,1]^2. При каких значениях rr события A={∣ξ1−ξ2∣⩾r}A = \left\{ \left|\xi_1 - \xi_2\right| \geqslant r\right\} и B={ξ1+ξ2⩽3r}B = \left\{ \xi_1 + \xi_2 \leqslant 3r\right\} независимы?

?
Задача 5.9

Рассмотрим все возможные перестановки четырёх букв aa, bb, cc и dd. Определить, зависимы или нет события A={a предшествует b}A = \left\{ a \text{ предшествует } b\right\} и B={c предшествует d}B = \left\{ c \text{ предшествует } d\right\}.

?
Задача 5.10

Брошены две игральные кости. Рассмотрим три события: AA --- на первой кости выпало нечётное число, BB --- на второй кости выпало нечётное число, CC --- сумма чисел на обеих костях нечётна. Проверить, зависимы или нет события AA, BB и CC:

?
(а)

в совокупности;

(б)

попарно.

Задача 5.11

Точка ξ=(ξ1,ξ2)\xi = (\xi_1, \xi_2) выбрана наудачу в квадрате [0,1]2[0,1]^2. Определим три события равенствами A={ξ1⩽1/2}A = \left\{ \xi_1 \leqslant 1/2\right\}, B={ξ2⩽1/2}B = \left\{ \xi_2 \leqslant 1/2\right\} и C={(ξ1−1/2)(ξ2−1/2)⩽0}C = \left\{ (\xi_1 - 1/2)(\xi_2 - 1/2) \leqslant 0\right\}. Проверить, зависимы или нет эти события:

?
(а)

в совокупности;

(б)

попарно.

Задача 5.12

Брошены три игральные кости. Событие AA состоит в том, что одинаковое число очков выпало на первой и второй костях, BB --- одинаковое число очков на второй и третьей костях, а CC --- на первой и третьей. Проверить, зависимы или нет события AA, BB и CC:

?
(а)

в совокупности;

(б)

попарно.

Задача 5.13

На плоскость брошен тетраэдр, три грани которого покрашены соответственно в красный, синий и зелёный цвета, а на четвёртую грань нанесены все три цвета. Событие К означает, что при бросании тетраэдра на плоскость выпала грань, содержащая красный цвет, событие С --- грань, содержащая синий цвет, и З --- зелёный цвет. Проверить, зависимы или нет события К, С и З:

?
(а)

в совокупности;

(б)

попарно.

Задача 5.14

Брошены две правильные монеты. Пусть событие AA состоит в том, что на первой монете выпал герб, событие BB --- на второй монете выпал герб и событие CC --- на одной (и только на одной) монете выпал герб. Проверить, зависимы или нет события AA, BB и CC:

?
(а)

в совокупности;

(б)

попарно.

Задача 5.15

Пусть события A1,…,AnA_1, \ldots , A_n независимы в совокупности и имеют вероятности P(Ak)=pk\mathbb {P}\left(A_k\right) = p_k. Найти вероятности:

?
(а)

одновременного появления всех этих событий;

(б)

появления хотя бы одного из этих событий;

(в)

появления ровно одного (безразлично какого) события.

Задача 5.16

Электрическая цепь состоит из элементов AkA_k, соединённых по следующей схеме:

?
(а)

[Figure omitted — see source PDF page 38: elements A1A_1 and the series pair A2,A3A_2, A_3 are connected in parallel, and this combination is connected in series with A4A_4]

(б)

[Figure omitted — see source PDF page 38: elements A1A_1 and A2A_2 are connected in parallel, and this combination is connected in series with A3A_3 and then A4A_4]

Вероятность выхода из строя элемента AkA_k равна pkp_k; элементы выходят из строя независимо друг от друга. С какой вероятностью цепь будет пропускать ток?

Задача 5.17

Пусть Ω=[0,1]\Omega = [0, 1], F\mathscr {F} --- σ\sigma-алгебра борелевских множеств, P\mathbb {P} --- мера Лебега и A=[0,1/2]A = [0, 1/2]. Построить события BB и CC такие, что P(B)=P(C)=1/2\mathbb {P}\left(B\right) = \mathbb {P}\left(C\right) = 1/2, причём события AA, BB и CC независимы в совокупности.

?
Задача 5.18

Имеются 3 попарно независимых события, которые, однако, все вместе произойти не могут. Предполагая, что все они имеют одну и ту же вероятность pp, определить наибольшее возможное значение pp.

?
Задача 5.19

Пусть события AA, BB и CC попарно независимы и P(C)>0\mathbb {P}\left(C\right) > 0. Верно ли равенство P(A∪B∣C)=P(A∪B)\mathbb {P}\left(A \cup B \mid C\right) = \mathbb {P}\left(A \cup B\right)?

?
Задача 5.20

Какое минимальное число точек должно иметь конечное вероятностное пространство, чтобы на этом пространстве можно было задать nn независимых в совокупности событий A1,…,AnA_1, \ldots , A_n, вероятности которых отличны от нуля и единицы?

?
Задача 5.21

Вероятность того, что молекула, испытавшая в момент времени t0=0t_0 = 0 столкновение с другой молекулой и не имевшая других столкновений до момента t1t_1, испытает столкновение в промежутке времени между t1t_1 и t1+Δtt_1 + \Delta t равна λΔt+o(Δt)\lambda \Delta t + o(\Delta t) при Δt→0\Delta t \to 0. Найти вероятность того, что время свободного пробега (время между двумя соседними столкновениями) будет больше tt.

?
Задача 5.22

Найти вероятность того, что станок, работающий в момент t0t_0, не остановится до момента t1t_1, если известно, что:

  1. эта вероятность зависит только от величины промежутка времени (t0,t1)(t_0, t_1);

  2. работающий в момент времени tt станок остановится в промежутке времени (t,t+Δ)(t, t + \Delta ) с вероятностью αΔ+o(Δ)\alpha \Delta + o(\Delta ) при Δ→0\Delta \to 0, где α>0\alpha > 0.

?
Задача 5.23

При составлении таблиц смертности часто исходят из следующих допущений:

  1. дожившее до возраста tt лицо умрёт в течение времени от tt до t+Δt + \Delta с вероятностью p(t,Δ)=α(t)Δ+o(Δ)p(t, \Delta ) = \alpha (t)\Delta + o(\Delta ) при Δ→0\Delta \to 0, где α(t)>0\alpha (t) > 0;

  2. вероятность смерти в момент рождения равна нулю. Найти при этих предположениях вероятность смерти до возраста tt.

?