2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Вероятность попадания случайно величины в интервал
Сообщение04.10.2016, 19:46 


14/07/16
57
Помогите решить задачку.
Случайная величина $X$ имеет нормальное распределение с математическим ожиданием $a=25$. Вероятность попадания $X$ в интервал $(10; 15)$ равна $0.09$. Чему равна вероятность попадания $X$ в интервал $(30; 35)$? Пытаюсь найти $\sigma$ из уравнения $\Phi(\frac{15}{\sigma})-\Phi(\frac{10}{\sigma})=0.18$ но не совсем понимаю как его решать, ведь значения $\Phi(x)$ берутся из таблицы. Подскажите пожалуйста.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вероятность попадания случайно величины в интервал
Сообщение04.10.2016, 20:18 
Заслуженный участник


12/07/07
4468
NEvOl в сообщении #1157284 писал(а):
Помогите решить задачку.
Пытаюсь найти $\sigma$ из уравнения $\Phi(\frac{15}{\sigma})-\Phi(\frac{10}{\sigma})=0.18$
Проверьте, пожалуйста, правильно ли составлено уравнение. Может быть потеряно $a$? И почему 0.18?
NEvOl в сообщении #1157284 писал(а):
но не совсем понимаю как его решать, ведь значения $\Phi(x)$ берутся из таблицы.
Можно попробовать численно (например в каком-то пакете) или подбором по таблице.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вероятность попадания случайно величины в интервал
Сообщение04.10.2016, 20:38 


14/07/16
57
я решал так: т.к. распределение нормальное то
$P(10<X<15)=\frac{1}{2}(\Phi(\frac{15-25}{\sigma})-\Phi(\frac{10-25}{\sigma}))=\frac{1}{2}(\Phi(\frac{-10}{\sigma})-\Phi(\frac{-15}{\sigma}))=\frac{1}{2}(\Phi(\frac{15}{\sigma})-\Phi(\frac{10}{\sigma}))=0.09$
значит $\Phi(\frac{15}{\sigma})-\Phi(\frac{10}{\sigma})=0.18$ Есть еще одна часть задачки, найти вероятность попадания случайно величины в интервал $(35; 40)$, но тут из-за симметрии относительно $a=25$ получаем что вероятность тоже 0.09. Может это упрощает дело ?

 Профиль  
                  
 
 Re: Вероятность попадания случайно величины в интервал
Сообщение04.10.2016, 21:30 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/08
10707
Crna Gora
У Вас для $\Phi$ какое определение? Не понимаю, откуда и зачем коэффициент $\frac 1 2$.
И есть ли у Вас таблица $\Phi$?

 Профиль  
                  
 
 Re: Вероятность попадания случайно величины в интервал
Сообщение04.10.2016, 21:36 
Заслуженный участник


12/07/07
4468
NEvOl
1. Я привык через $\Phi$ обозначать функцию стандартного нормального распределения. У Вас через $\Phi$ обозначена «функция ошибок»: $\mathop{\mathrm{erf}}x = \frac {2}{\sqrt {\pi}} \int_0^x \exp(-t^2) dt$ ?

2. Да, если есть симметрия, то не надо искать $\sigma$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вероятность попадания случайно величины в интервал
Сообщение04.10.2016, 21:38 


14/07/16
57
Вероятность попадания случайно величины $X$ в интервал $[x_1, x_2]$, равна
$P(x_1<X<x_2)=\frac{1}{2}(\Phi(\frac{x_2-a}{\sigma})- \Phi(\frac{x_1-a}{\sigma}))$ где $\Phi$ функция Лапласа. Таблица значений есть :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Вероятность попадания случайно величины в интервал
Сообщение04.10.2016, 21:47 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/08
10707
Crna Gora
Не ссылайтесь на термин, напишите определение, которым Вы пользуетесь. Вопрос серьёзный: если подразумевается стандартное определение, Вы регулярно пропускаете $\sqrt 2$ в знаменателе аргумента.

-- Вт окт 04, 2016 22:06:33 --

Т.е.
или $P(x_1<X<x_2)=\Phi(\frac{x_2-a}{\sigma})- \Phi(\frac{x_1-a}{\sigma})$,
или $P(x_1<X<x_2)=\frac{1}{2}(\operatorname{erf}(\frac{x_2-a}{\sigma\sqrt 2})- \operatorname{erf}(\frac{x_1-a}{\sigma\sqrt 2}))$

 Профиль  
                  
 
 Re: Вероятность попадания случайно величины в интервал
Сообщение04.10.2016, 22:09 
Заслуженный участник


12/07/07
4468
svv, думаю, так, как функция Лапласа определяется, например, в "Сборнике задач по теории вероятностей, математической статистике и теории случайных функций " под ред. Свешникова:
$\Phi (x) = \frac {2}{\sqrt {2 \pi}} \int_0^x \exp(-t^2/2) dt.$

 Профиль  
                  
 
 Re: Вероятность попадания случайно величины в интервал
Сообщение04.10.2016, 22:32 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/08
10707
Crna Gora
Ясно, спасибо.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вероятность попадания случайно величины в интервал
Сообщение04.10.2016, 22:48 
Заслуженный участник


12/07/07
4468
Просто на всякий случай. В книге Бернштейна «Теория вероятностей» ещё одно обозначение:

$\Phi (x) = \frac {1}{\sqrt {2 \pi}} \int_0^x \exp(-t^2/2) dt.$

При этом в книге Свешникова легко отправляют за таблицей и к книге Бернштейна, и к другим книгам, где $\Phi (x)$ обозначает несколько другое. Но во всех хороших книгах перед таблицей даётся определение $\Phi (x)$ и внимательный читатель не ошибётся.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вероятность попадания случайно величины в интервал
Сообщение04.10.2016, 23:32 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/08
10707
Crna Gora
Вот у Вас (у Бернштейна) хорошее определение. Если пользоваться им, то
$P(x_1<X<x_2)=\Phi(\frac{x_2-a}{\sigma})- \Phi(\frac{x_1-a}{\sigma})$
Тогда что надо для решения задачи: найти в таблице два таких значения $u_1, u_2$, что
$\begin{cases}u_2=1.5 u_1\\\Phi(u_2)=\Phi(u_1)+0.09\end{cases}$
Я такие нашёл в своей таблице за полминуты.

Если таблица $\Phi$ в смысле Свешникова, то $...+0.18$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вероятность попадания случайно величины в интервал
Сообщение05.10.2016, 05:45 


14/07/16
57
Спасибо, решение подбором, сработало.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 12 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group