|
Контрольная: Решение задач по прикладной математике
МОСКОВСКАЯ АКАДЕМИЯ ЭКОНОМИКИ И ПРАВА
РЯЗАНСКИЙ ФИЛИАЛ
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
По курсу: «ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА»
Выполнил: ст-т гр. ЭБ - 241
Лебедев Н. В.
Проверил: профессор
Г. И. Королев
Рязань 2003 г.
Задание 1. Решите, используя формулу полной вероятности, формулу гипотез и
формулу Бернулли.
1. Число грузовых автомобилей, проезжающих по шоссе, на котором стоит
бензоколонка, относится к числу проезжающих легковых автомобилей как 3:2.
Вероятность того, что будет заправляться грузовой автомобиль, равна 0.1. Для
легковой автомашины эта вероятность равна 0.2. К бензоколонке подъехала для
заправки машина. Найти вероятность того, что это легковой автомобиль.
Решение.
Определим событие, вероятность которого надо посчитать. А - к бензоколонке
подъехал автомобиль.
Тогда гипотезы:
Н1- к бензоколонке подъехала грузовая машина.
Н2 - к бензоколонке подъехал легковой автомобиль
Р(Н1) = 3/(2+3) = 0.6;
Р(Н2) = 2/(2+3) = 0.4
По условию
Р(А/Н1)=0.1
Р(А/Н2)=0.2
Тогда вероятность события А вычисляется по формуле:
P(A)=Р(A|Н1)*Р(Н1)+Р(A|Н2)*Р(Н2)= 0.6  0.1 + 0.4  0.2 = 0.06 + 0.08 = 0.14
P(H2|A)=[ Р(A|Н2)*Р(Н2) ]/P(A) = 0.2  0.4/ 0.14 ~ 0.57
2. Вероятность своевременной оплаты счетов шестью потребителями равна
0.8. Найти вероятность того, что к установленному сроку счета не оплатят не
более трех потребителей.
Решение.
«Оплатят не более трех потребителей», это значит, что возможны следующие
варианты событий:
счета оплатят 0 – потребителей,
1 - потребитель,
2 - потребителя,
3 – потребителя.
По формуле Бернулли найдем вероятность каждого из этих событий.
P_n(k) = C_n(k)  pk  (1-p)(n-k), где C_n(k) = 
n = 6, p = 0.8
1. C_6(0) =  =  = 1
P_6(0) = C_6(0)  0.80  (1-0.8)(6-0) = 1  1 0.26 = 0.000064
2. C_6(1) =  =  = 6
P_6(1) = C_6(1)  0.81  (1-0.8)(6-1) = 6  0.8  0.25 = 0.001536
3. C_6(2) =  =  =  = 15
P_6(2) = C_6(2)  0.82  (1-0.8)(6-2) = 15  0.64  0.24 = 0.01536
4. C_6(3) =  =  =  = 20
P_6(3) = C_6(3)  0.83  (1-0.8)(6-3) = 20  0.512  0.23 = 0.08192
P = P_6(0) + P_6(1) + P_6(2) + P_6(3) = 0.000064 + 0.001536 + 0.01536 + 0.08192
= = 0. 09888  0.099
- вероятность того, что к установленному сроку счета не оплатят не более трех
потребителей.
Задание 2. Найти среднее квадратическое отклонение вариационного ряда.
X1 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
n1 1 8 23 39 21 6 2
Среднее квадратическое отклонение случайной величины X вычисляется по формуле F
x =  , где  
– дисперсия случайной величины X.
 = 
 - математическое ожидание случайной величины X.
 800 
1 + 1000  8 + 1200 
23 + 1400  39 + 1600 
21 + 1800  6 + 2000  
2 = 139400
 = (800 - 139400) 
1 + (1000 - 139400) 
8 + (1200 - 139400) 
23 + (1400 - -139400) 
39 + (1600 - 139400) 
21 + (1800 - 139400) 
6 + (2000 - 139400) 
2 =
= 19209960000 + 153236480000 + 439282520000 + 742716000000 +
398765640000 + + 113602560000 + 37757520000 = 1904570680000
Fx =   1380062
Задание 3. Решить задачу линейного программирования симплексным методом.
Для производства двух видов изделий используются три вида сырья, запасы
которого ограничены. Величины запасов приведены в матрице С. Нормы расхода
сырья каждого вида на каждое из двух изделий приведены в матрице А , где
строки соответствуют виду сырья, а столбцы – виду изделия. Прибыль от
реализации изделий указана в матрице P.
Составить план производства изделий так, чтобы предприятие получило
максимальную прибыль от их реализации.
  5 9 7710
А = 9 7 C = 8910 P = ( 10 22 )
3 10 7800
Найдем производственную программу, максимизирующую прибыль L=10х1+22х2.
Затраты ресурсов 1-го вида на производственную программу 5х1+9х2≤7710.
Затраты ресурсов 2-го вида на производственную программу 9х1+7х2 ≤8910.
Затраты ресурсов 3-го вида на производственную программу 3х1+10х
2 ≤7800.
Имеем
 5х1+9х2 ≤ 7710
9х1+7х2 ≤ 8910
3х1+10х2 ≤ 7800
где по смыслу задачи х1≥0, х2≥0.
 Получена задача на нахождение
условного экстремума. Для ее решения систему неравенств при помощи
дополнительных неизвестных х3, х4, х5 заменим
системой линейных алгебраических уравнений
5х1+9х2+х3 = 7710
9х1+7х2+х4 = 8910
3х1+10х2+х5= 7800
где дополнительные переменные имеют смысл остатков соответствующих ресурсов,
а именно
х3 – остаток сырья 1-го вида,
х4 – остаток сырья 2-го вида,
х5 – остаток сырья 3-го вида.
Среди всех решений системы уравнений, удовлетворяющих условию неотрицательности
х1≥0, х2≥0, х3≥0, х4
≥0, х5≥0, надо найти то решение, при котором функция
L=10х1+22х2 будет иметь наибольшее значение.
Ранг матрицы системы уравнений равен 3.
 5 9 1 0 0
А = 9 7 0 1 0
3 10 0 0 1
 Следовательно, три переменные
(базисные) можно выразить через две (свободные), т. е.
х3 = 7710 - 5х1 - 9х2
х4 = 8910 - 9х1- 7х2
х5= 7800 - 3х1 - 10х2
Функция L = 10х1+22х2 или L - 10х1 - 22х2
= 0 уже выражена через эти же свободные переменные. Получаем следующую таблицу.
Таблица 1.
| Базисные переменные | Свободные члены | х1 | х2 | х3 | х4 | х5 | | | х3 | 7710 | 5 | 9 | 1 | 0 | 0 | | х4 | 8910 | 9 | 7 | 0 | 1 | 0 | | х5 | 7800 | 3 | 10 | 0 | 0 | 1 | | | L | 0 | -10 | -22 | 0 | 0 | 0 | |
Находим в индексной строке отрицательные оценки. Выбираем разрешающий элемент.
В результате получаем следующую таблицу.
Таблица 2.
| Базисные переменные | Свободные члены | х1 | х2 | х3 | х4 | х5 | | | х3 | 7710 |  5
| 9 | 1 | 0 | 0 | | х4 | 
990 | 1 | 7/9 | 0 | 1/9 | 0 | | х5 | 7800 | 3 | 10 | 0 | 0 | 1 | | | L | 0 | -10 | -22 | 0 | 0 | 0 | |
Таблица 3.
| Базисные переменные | Свободные члены | х1 | х2 | х3 | х4 | х5 | | | х3 | 
2760 | 0 | 
46/9 | 1 | -5/9 | 0 | | х1 | 990 | 1 | 7/9 | 0 | 1/9 | 0 | | х5 | 4830 | 0 | 69/9 | 0 | -1/3 | 1 | | | L | 9900 | 0 | -128/9 | 0 | 10/9 | 0 | |
Таблица 4.
| Базисные переменные | Свободные члены | х1 | х2 | х3 | х4 | х5 | | | х2 | 540 | 0 | 1 | 9/46 | 
-5/46 | 0 | | х1 | 570 | 1 | 0 | -7/46 | 9/46 | 0 | | х5 | 
690 | 0 | 0 | -3/2 | 1/2 | 1 | | | L | 17580 | 0 | 0 | 128/46 | -10/23 | 0 | |
Таблица 5.
| Базисные переменные | Свободные члены | х1 | х2 | х3 | х4 | х5 | | | х2 | 690 | 0 | 1 | -3/23 | 0 | 10/46 | | х1 | 300 | 1 | 0 | 10/23 | 0 | -81/46 | | х4 | 1380 | 0 | 0 | -3 | 1 | 2 | | | L | 18780 | 0 | 0 | 34/23 | 0 | 20/23 | |
Поскольку в индексной строке нет отрицательных оценок, то это значит, что мы
получили оптимальную производственная программу:
х1 = 300, х2 = 690, х3 = 0, х4 = 1380, х5 = 0
Остатки ресурсов:
Первого вида – х3=0;
Второго вида – х4=1380;
Третьего вида – х5=0
Максимальная прибыль Lmax=18780.
|
|
|
