EHTIMOLLARNI QO‘SHISH FORMULASI VA UNING UMUMLASHMALARI
EHTIMOLLARNI QO‘SHISH FORMULASI VA UNING UMUMLASHMALARI MUNDARIJA 1.2-§. Kombinatorika elementlari. ............................................................................................................... 7 Biror qoida bo‘yicha chekli sondagi elementlardan tuzilgan to‘plamning mumkin bo‘lgan barcha turli xil kombinatsiyalarini hisoblashga doir masalalar kombinatorika masalalari deyiladi. Matematikaning bunday masalarini yechish bilan shug‘ullanadigan bo‘limi kombinatorika deyiladi. .................................... 7 Ko‘paytirish qoidasi. Agar ob’ekt ta usul bilan tanlansa va shunday tanlashdan so‘ng ob’ekt ta usul bilan tanlanishi mumkin bo‘lsa, u holda va tanlov ta usul bilan tanlanishi mumkin. ............................................ 7 Demak olti xil buterbrod tayyorlash mumkin. ............................................................................................. 8 O‘rinlashtirishlar. ta elementdan tuzilgan chekli to‘plam berilgan bo‘lsin. ta turli elementdan tadan o‘rinlashtirishlar deb, berilgan ta elementdan olingan ta elementni o‘z ichiga olgan barcha mumkin bo‘lgan shunday gruppalarga aytiladiki, ular bir-birlaridan yo elementlarining tarkibi, yo tartibi bilan farq qiladi. ta elementdan tadan tuzilgan o‘rinlashtirishlar soni orqali belgilanadi. ................................... 8 ta turli elementdan tadan takrorsiz o‘rinlashtirishlar soni .......................................................................... 8 (1.2.1) ......................................................................................................................................................... 8 ta turli elementdan tadan takrorlanadigan o‘rinlashtirishlar soni .............................................................. 8 (1.2.2) ......................................................................................................................................................... 8 formula bo‘yicha topiladi. ............................................................................................................................ 8 O‘rin almashtirishlar. ta turli elementdan tuzilgan o‘rin almashtirishlar deb, ta elementdan tuzilgan va bir-biridan faqat elementlarining tartibi bilan farq qiladigan mumkin bo‘lgan barcha gruppalarga aytiladi. ........................................................................................................................................................ 9 O‘rin almashtirishlar soni orqali belgilanadi. ............................................................................................... 9 ta turli elementdan takrorlamasdan o‘rin almashtirishlar soni ................................................................... 9 (1.2.4) ......................................................................................................................................................... 9 formula bo‘yicha aniqlanadi. ....................................................................................................................... 9 Demak 4 xil fanni dars jadvaliga 24 xil usulda joylashtirish mumkin. ........................................................... 9 II BOB. EHTIMOLLARNI QO‘SHISH FORMULALARINING ASOSIY VARIANTLARI .......................................... 21 2.1-§. Ehtimollarni qo‘shish formulasi ....................................................................................................... 21 III BOB. MOS TUSHISHLAR SONLARINING KO‘P O‘LCHOVLI TAQSIMOTI .................................................... 29 3.1-§. Ehtimollarni qo‘shish teoremasining umumlashmasi ...................................................................... 29 3.2-§. Mos tushishlar sonlarining ko‘p o‘lchovli taqsimoti haqida ............................................................. 32 XULOSA. ..................................................................................................................................................... 37 FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR ................................................................................................................ 39 1
KIRISH. 1.Masalaning dolzarbligi. Ehtimollar nazariyasining qator masalalarini yechishda ko‘pincha qaralayotgan hosisani boshqasiga nisbatan sodda hodisalar ustida birlashma, kesishma, ayrim hodisalar ustida amallarini bajarish orqali hosil bo‘ladigan hodisa sifatida qarashga to‘gri keladi. Maslan, nishonga qarata n ta o‘q uzilsin A k ( k = 1 , n ) orqali k- inchi o‘qning nishonga tegish hodisasini, A orqali kamida bitta o‘qning nishonga tegishini belgilaylik. U holda hodisalar yig‘indisi tarifiga ko‘ra A=A1+A2+… +An bo‘ladi va P(A) ehtimolni topish uchun P( A 1 + … + A n ) ehtimolni hisoblashga to‘gri keladi. A1,… ,An hodisalardan bir nechtasi bir paytda ro‘y berishi mumkinligi e’tiborga olinsa, A ning ehtimolini faqat A 1 , … , A n larning ehtimolini orqali umumiy holda hisoblab bo‘lmaydi. Agar, masalan, A1,… ,An hodisalardan kamida m tasining yoki aniq m tasining ro‘y berish ehtimolini topish talab etilsa, masala yanada murakkablashadi. Ushbu holda A1,… ,An hodisaning ehtimolini topish talab etiladi. Masalan, yuqoridagi misolda kamida ikkita o‘qning nishonga tegishi (B hodisa) ehtimolini topish talab qilinsa, u holda B= A 1 A 2 + A 1 A 3 + … + A 1 A n + A 2 A 3 + … + A n − 1 A n 2
Yigindining ehtimolini hisoblashga to‘gri keladi. Demak, ko‘pchilik hollardaA1,… ,An hodisalar har xil kombinatsiyalar yig‘indisining ehtimollarini hisoblash formulalarini o‘rganishga to‘gri keladi. Masalaning nisbatan sodda variantlari [1], [2],[3],[4] ishlarda tahlil qilingan va qator tadbiqlari ham o‘rganilgan. Ushbu ishda masalaning nisbattan murakkab variantlarini, jumladan binomial va polinomial taqsimotlar umumlashmalarini topish masalalari qaraladi. 2. Masalaning qo‘yilishi. Har bir tajribada A1,… ,Ak hodisalardan bittasi ro‘y berishi mumkin bo‘lsa, n ta tajribada A 1 hodisaning m 1 marta, A 2 hodisaning m 2 marta va hokozo A k hodisaning mk marta ( m1+m2+… +mn =n) ro‘y berish ehtimolining formulasini keltirib chiqarish va ushbu formula tatbiqlarini o‘rganish. Ushbu masalaning xususiy hollari [5] va[6] ishlarda hamda [3] monografiyada keltirilgan. 3. Tadqiqot ob’ekti va predmeti. Tadqiqot ob’ekti ehtimollarini qo‘shish formulalari va tadqiqot predmeti A1,… ,An hodisalardan aniq m tasi, kamida m tasi, Ai hodisaning mi marta ro‘y berishehtimollari hisoblanadi. 4. Tadqiqotning maqsad va vazifalari. Tadqiqotning maqsadi ehtimollarni qo‘shish formulalarining nisbatan murakkab vazifalarini tahlil qilish va vazifasi esa shu maqsadda A 1 hodisaning m 1 marta va hokozo A k hodisaning m k marta ( m1+m2+… +mk ) ro‘y berish ehtimoli formulasini keltirib chiqarish va uni mos tushishlar sonining ko‘p o‘lchovli taqsimotini topsihga tatbiq etish hisoblanadi. 5. Ishning ilimy yangiligi: 1) n ta tajribada A1 hodisaning m1 marta va hokozo Ak hodisaning mk marta ro‘y berish ehtimolini hisolash formulasini keltirib chiqariladi. 2) Formulaning tatbiqi sifatida mos tushishlar sonining ko‘p o‘lchovli taqsimoti topildi. 3
6. Tadqiqot natijalarining ilmiy va amaliy ahamiyati. Olingan natijalar ma’lum ma’lum natijalarning ko‘p o‘lchovli hollar uchun umumlashmalari bo‘lib, masalaning yanada murakkab variantlarini o‘rganish uchun yo‘llanma bo‘lib xizmat qiladi. Shuningdek, yechilgan masalaning tatbiqlari amaliy ahamiyatga ega bo‘lib ushbu tatbiqlardan biri ishda keltirilgan. 7. Ishning tadqiqot metodlari. Ushbu ishda ehtimollar nazariyasining standart tadqiqot metodlari bilan bir qatorda matematik induksiya, kombinatorika analiz metodlaridan keng foydalanilgan. 8. Ishning tuzilishi . Ish kirish qismi va ikkita bobga birlashtirilgan 5 ta paragraf qismidan iborat. Adabiyotlar ro‘yxatiga 5 ta darslik, 2 ta monografiya va 2 ta ilmiy maqolalar, jami 9 ta adabiyot kiritilgan. Ish 43 betdan iborat. 9. Ishning qisqacha mazmuni . Kirish qismida masalaning dolzarbligi, nazariy va amaliy ahamiyati, tadqiqot metodlari ilmiy yangiliklari hamda ishning tuzilishi haqida so‘z yuritiladi. I - bobda ehtimollarni qo‘shish formulasi va uning ayrim umumlashmalari tahlil qilingan. II-bobda ehtimollarni qo‘shish formulasining ko‘p o‘lchovli holi topilgan va uning tatbiqi sifatida mos tushish hodisalari sonining ko‘p o‘lchovli taqsimoti topilgan. 4
I BOB. KOMBINATORIKA ELEMENTLARI VA ULARNING TATBIQLARI 1.1-§. Kombinatorika tarixi. Kombinatorika so‘zi lotincha “combinare” so‘zidan olingan bo‘lib, “birlashtirish” degan ma’noni bildiradi. Kombinatorika , kombinator analiz, kombinator matematika-matematikaning chekli to‘plamlar ustida bajariladigan amallarni o‘rganadigan bo‘limi. Kombinatorikaning kombinator geometriya deb ataladigan bo‘limida elementlari soni cheksiz ko‘p bo‘lgan ba’zi to‘plamlar (geometrik figuralar) ham o‘rganiladi. Masalan, tekislikda yotuvchi chegaralangan qavariq figuralar berilgan bo‘lib, ulardan har uchtasi umumiy nuqtaga ega bo‘lsa, shu figuralarning barchasiga tegishli nuqta ham mavjud bo‘ladi (J. Xelli teoremasi). Kombinatorikaga oid dastlabki ma’lumotlar qadimdan ma’lum. 17—18- asrlarda kombinatorikaning asosiy masalalari ko‘phadlar nazariyasi va ehtimollar nazariyasi talabi bilan o‘rganilgan. 20-asrda elektron-hisoblash mashinalari, kompyuterlar yaratilishi bilan kombinatorika kengayib, texnika va iqtisodiyotda tatbiq qilina boshlandi. Paskal uchburchagining Paskal nomi bilan atalishiga qaramasdan, bunday sonlar jadvali juda qadimdan dunyoning turli mintaqalarida, jumladan, sharq mamlakatlarida ham ma’lum bo‘lgan. Masalan, Erondagi Tus shahrida (hozirgi Mashhadda) yashab ijod qilgan Nosir at-Tusiy XIII asrda bu jadvaldan foydalanib, berilgan ikkita son yig‘indisining natural darajasini hisoblash usulini o‘zining ilmiy ishlarida keltirgan bo‘lsa, g‘arbda Al-Kashi nomi bilan mashhur Samarqandlik olim Ali Qushchi butun sonning istalgan natural ko‘rsatkichli 5