При изготовлении подшипников с номинальным внешним диаметром 32 мм стандартное отклонение внешнего диаметра равно 0,004 мм. При помощи неравенства Чебышёва найдите верхнюю оценку вероятности события «диаметр случайно выбранного подшипника отличается от среднего значения более чем на 0,008 мм».
Согласно неравенству Чебышёва
то есть
В нашем случае случайная величина X — внешний диаметр случайно выбранного подшипника, E(X) — среднее значение диаметра, —
Подставляя числовые данные в формулу, находим:
Ответ: 0,25.
Примечание Дмитрия Гущина.
Предупреждая вопросы читателей, отметим, что величина приведенного в условии номинального внешнего диаметром 32 мм для решения не понадобилась. Так и должно быть. Решение не изменилось бы, если принять, что математическое ожидание равно номинальному внешнему диаметру, но в действительности это не так. Номинальное значение — это определенное конструктором фиксированное значение. Математическое ожидание — это фактическое среднее, которое может отличаться от целевого, например, из-за износа оборудования или неверных настроек. Неравенство Чебышёва говорит именно о вероятности отклонения от среднего значения, то есть от E(X).
Приведём решение Игоря Эльмана (Москва).
Неравенство Чебышёва можно записать в таком виде:
Это означает, что случайная величина отличается от своего среднего значения не менее, чем на n стандартных отклонений, с вероятностью, не превосходящей В нашем случае
а потому искомая вероятность не превосходит 0,25.

