КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Способ, основанный на истолковании интеграла как площади.
Пусть подынтегральная функция неотрицательна и ограничена: , а двумерная случайная величина распределена равномерно в прямоугольнике D с основанием и высотой . Тогда двумерная плотность вероятности для точек, принадлежащих D; вне D.
В качестве оценки интеграла принимают , где n – общее число случайных точек , принадлежащих D; - число случайных точек, которые расположены под кривой .
Задача. Найти оценку интеграла .
Решение. Используем формулу .
В интервале (0,2) подынтегральная функция неотрицательна и ограничена, причём ; следовательно, можно принять c=4.
Введём в рассмотрение двумерную случайную величину (X,Y), распределённую равномерно в прямоугольнике D с основанием и высотой с=4, плотность вероятности которой .
Разыгрываем n=10 случайных точек , принадлежащих прямоугольнику D. Учитывая, что составляющая X в интервале (0,2) распределена равномерно с плотностью и составляющая Y в интервале (0,4) распределена равномерно с плотностью , разыграем координаты случайной точки , принадлежащей прямоугольнику D, по паре независимых случайных чисел : , .Отсюда , .
Номер i
|
|
|
|
|
|
|
|
| 0,100
0,253
0,520
0,863
0,354
0,809
0,911
0,542
0,056
0,474
| 0,200
0,506
1,040
1,726
0,708
1,618
1,822
1,084
0,112
0,948
| 0,040
0,256
1,082
2,979
0,501
2,618
3,320
1,175
0,013
0,899
| 3,960
3,744
2,918
1,021
3,499
1,382
0,680
2,825
3,987
3,101
| 0,973
0,376
,135
0,467
0,876
0,590
0,737
0,048
0,489
0,296
| 3,892
1,504
0,540
1,868
3,504
2,360
2,948
0,192
1,956
1,184
|
| Если окажется, что , то точка лежит под кривой и в «счётчик » надо добавить единицу.
Результаты десяти испытаний приведены в таблице 3.
Из таблицы 3 находим . Искомая оценка интеграла

§5. Способ «выделения главной части».
В качестве оценки интеграла принимают
,
где - возможные значения случайной величины X, распределённой равномерно в интервале интегрирования , которые разыгрывают по формуле ; функция , причём интеграл можно вычислить обычными методами.
Задача. Найти оценку интеграла .
Решение. Так как , то примем . Тогда, полагая число испытаний n=10, имеем оценку
.
Выполнив элементарные преобразования, получим
.
Учитывая, что a=0, b=1, возможные значения разыграем по формуле . Результаты вычислений приведены в таблице 4.
Номер i
|
|
|
|
|
|
| 0,100
0,973
0,253
0,376
0,520
0,135
0,863
0,467
0,354
0,876
| 0,010
0,947
0,064
0,141
0,270
0,018
0,745
0,218
0,125
0,767
| 1,010
1,947
1,064
1,141
1,270
1,018
1,745
1,218
1,125
1,767
| 1,005
1,395
1,032
1,068
1,127
1,009
1,321
1,104
1,061
1,329
| 2,000
1,843
2,000
1,995
1,984
2,000
1,897
1,990
1,997
1,891
| Сложив числа последнего столбца таблицы 4, найдём сумму 19,597, подставив которую в соотношение , получим искомую оценку интеграла
.
Заметим, что точное значение I=1,147.
|