Элементы теории вероятностей и математической статистики. Пронькин Ю.С - 39 стр.

UptoLike

39
13. Предельные теоремы в схеме Бернулли
При больших значениях n вычисления по формуле Бернулли становятся
затруднительными. Иногда удается заменить эту формулу какой - либо
приближенной асимптотической формулой.
Теорема1. (Пуассона)
Если n и 0
p
так, что
<
<
λ
λ
0,np , то
λ
λ
λ
== e
k
PqpCkP
k
k
knkk
nn
!
)()(
при любом постоянном k = 0, 1, 2, …
Доказательство.
Положив
n
nn
λ
=
, представим вероятность P
n
(k) в виде
.1
1
1
2
1
1
11
!
1
!
)1()1(
)(
k
n
n
n
k
n
kn
n
k
n
n
nn
k
nnnk
nnk
knnn
kP
=
=
+
=
λλλ
λλ
K
K
Переходя в этом равенстве к пределу при
n , получим
λ
λ
λ
== e
k
PkP
k
kn
n
!
)()(lim
Таким образом, при больших n и малых p можно пользоваться
приближенной формулой
npe
k
kP
n
k
n
n
n
=
λ
λ
λ
,
!
)(.
Замечание. При доказательстве теоремы Пуассона использовали
замечательный предел
e
n
n
n
=+
)
1
1(lim .
Пример 1. Устройство состоит из 1000 элементов, работающих
независимо друг от друга. Вероятность отказа любого элемента в течение
времени Т, равна 0,002. Найти вероятность того, что за время Т откажут
ровно 3 элемента.
Решение. По условию задачи n = 1000, p = 0,002, k = 3, 2=
=
np
n
λ
.
Применим формулу Пуассона:
.18,013534,0
3
4
!3
2
)3(
2
3
1000
==
eP