Задача по теории вероятностей Испытывают три элемента, которые работают независимо один от другого. Длительность времени безотказной работы элементов имеет экспоненциальное распределение с параметром λ1=0,1 для первого элемента, λ2=0,2 для второго, λ3=0,3 для третьего. Найти вероятность того, что в интервале времени (0;10) часов откажут: а) хотя бы один элемент; б) не менее двух элементов.
а) Вероятность того, что хотя бы один элемент откажет в интервале времени 0;100;100;10 часов равна 1 минус вероятность того, что ни один элемент не откажет. Пусть Ti - время безотказной работы i-го элемента. Тогда вероятность того, что i-й элемент не откажет в интервале времени 0;100;100;10 часов равна P(Ti > 10) = e^−λi<em>10-λi <em> 10−λi<em>10. Тогда вероятность того, что ни один элемент не откажет в интервале времени 0;100;100;10 часов равна P(T1 > 10) P(T2 > 10) P(T3 > 10) = e^−0.1</em>10-0.1 </em> 10−0.1</em>10 e^−0.2</em>10-0.2 </em> 10−0.2</em>10 e^−0.3</em>10-0.3 </em> 10−0.3</em>10 = e^−1-1−1 e^−2-2−2 e^−3-3−3 = e^−6-6−6. И вероятность того, что хотя бы один элемент откажет равна 1 - e^−6-6−6.
а) Вероятность того, что хотя бы один элемент откажет в интервале времени 0;100;100;10 часов равна 1 минус вероятность того, что ни один элемент не откажет.
Пусть Ti - время безотказной работы i-го элемента. Тогда вероятность того, что i-й элемент не откажет в интервале времени 0;100;100;10 часов равна P(Ti > 10) = e^−λi<em>10-λi <em> 10−λi<em>10.
Тогда вероятность того, что ни один элемент не откажет в интервале времени 0;100;100;10 часов равна P(T1 > 10) P(T2 > 10) P(T3 > 10) = e^−0.1</em>10-0.1 </em> 10−0.1</em>10 e^−0.2</em>10-0.2 </em> 10−0.2</em>10 e^−0.3</em>10-0.3 </em> 10−0.3</em>10 = e^−1-1−1 e^−2-2−2 e^−3-3−3 = e^−6-6−6.
И вероятность того, что хотя бы один элемент откажет равна 1 - e^−6-6−6.
б) Вероятность того, что не менее двух элементов откажут в интервале времени 0;100;100;10 часов равна 1 минус вероятность того, что ни один элемент или только один элемент откажет.
Пусть Ai - событие, что i-й элемент откажет в интервале времени 0;100;100;10 часов. Тогда
PA1A1A1 + PA2A2A2 + PA3A3A3 - PA1∩A2A1 ∩ A2A1∩A2 - PA1∩A3A1 ∩ A3A1∩A3 - PA2∩A3A2 ∩ A3A2∩A3 + PA1∩A2∩A3A1 ∩ A2 ∩ A3A1∩A2∩A3 = 1−e(−0.1<em>10)1 - e^(-0.1 <em> 10)1−e(−0.1<em>10) + 1−e(−0.2</em>10)1 - e^(-0.2 </em> 10)1−e(−0.2</em>10) + 1−e(−0.3<em>10)1 - e^(-0.3 <em> 10)1−e(−0.3<em>10) - 1−e(−0.1</em>10)<em>1−e(−0.2</em>10)1 - e^(-0.1 </em> 10) <em> 1 - e^(-0.2 </em> 10)1−e(−0.1</em>10)<em>1−e(−0.2</em>10) - 1−e(−0.1<em>10)</em>1−e(−0.3<em>10)1 - e^(-0.1 <em> 10) </em> 1 - e^(-0.3 <em> 10)1−e(−0.1<em>10)</em>1−e(−0.3<em>10) - 1−e(−0.2</em>10)<em>1−e(−0.3</em>10)1 - e^(-0.2 </em> 10) <em> 1 - e^(-0.3 </em> 10)1−e(−0.2</em>10)<em>1−e(−0.3</em>10) + 1−e(−0.1<em>10)</em>1−e(−0.2<em>10)</em>1−e(−0.3<em>10)1 - e^(-0.1 <em> 10) </em> 1 - e^(-0.2 <em> 10) </em> 1 - e^(-0.3 <em> 10)1−e(−0.1<em>10)</em>1−e(−0.2<em>10)</em>1−e(−0.3<em>10) = 1 - e^−0.1</em>10-0.1 </em> 10−0.1</em>10 + 1 - e^−0.2<em>10-0.2 <em> 10−0.2<em>10 + 1 - e^−0.3</em>10-0.3 </em> 10−0.3</em>10 - 2−e(−0.1<em>10)−e(−0.2</em>10)2 - e^(-0.1 <em> 10) - e^(-0.2 </em> 10)2−e(−0.1<em>10)−e(−0.2</em>10) - 2−e(−0.1<em>10)−e(−0.3</em>10)2 - e^(-0.1 <em> 10) - e^(-0.3 </em> 10)2−e(−0.1<em>10)−e(−0.3</em>10) - 2−e(−0.2<em>10)−e(−0.3</em>10)2 - e^(-0.2 <em> 10) - e^(-0.3 </em> 10)2−e(−0.2<em>10)−e(−0.3</em>10) + 2 - e^−0.1<em>10-0.1 <em> 10−0.1<em>10 - e^−0.2</em>10-0.2 </em> 10−0.2</em>10 - e^−0.3<em>10-0.3 <em> 10−0.3<em>10 = 3 - e(−0.1</em>10)+e(−0.2<em>10)+e(−0.3</em>10)e^(-0.1 </em> 10) + e^(-0.2 <em> 10) + e^(-0.3 </em> 10)e(−0.1</em>10)+e(−0.2<em>10)+e(−0.3</em>10) + e(−0.1<em>10)+e(−0.2</em>10)+e(−0.3<em>10)e^(-0.1 <em> 10) + e^(-0.2 </em> 10) + e^(-0.3 <em> 10)e(−0.1<em>10)+e(−0.2</em>10)+e(−0.3<em>10) - e(−0.1</em>10)+e(−0.2<em>10)+e(−0.3</em>10)e^(-0.1 </em> 10) + e^(-0.2 <em> 10) + e^(-0.3 </em> 10)e(−0.1</em>10)+e(−0.2<em>10)+e(−0.3</em>10) + e^−0.1<em>10-0.1 <em> 10−0.1<em>10 e^−0.2<em>10-0.2 <em> 10−0.2<em>10 e^−0.3<em>10-0.3 <em> 10−0.3<em>10 = 3 - e^−0.1</em>10-0.1 </em> 10−0.1</em>10 - e^−0.2<em>10-0.2 <em> 10−0.2<em>10 - e^−0.3</em>10-0.3 </em> 10−0.3</em>10.