
- •Глава 2. Случайные величины
- •2.1. Понятие случайной величины
- •Примеры случайных величин
- •2.2. Закон распределения вероятностей. Независимость случайных величин
- •2.3. Функция распределения
- •Свойства функции распределения
- •2.4. Числовые характеристики случайной величины
- •2.5. Закон распределения дискретной случайной величины. Ряд и многоугольник распределения
- •2.6. Функция распределения дискретной случайной величины
- •2.7. Числовые характеристики дискретной случайной величины
- •2.7.1. Математическое ожидание
- •Свойства математического ожидания
- •2.7.2. Дисперсия
- •Свойства дисперсии
- •2.7.3. Моменты высших порядков
- •2.8. Основные виды распределений дискретных случайных величин
- •2.8.1. Биномиальное распределение
- •Условия возникновения биномиального распределения
- •2.8.2. Распределение Пуассона
- •Условия возникновения распределения Пуассона
- •2.8.3. Геометрическое распределение
- •Условия возникновения геометрического распределения
- •2.8.4. Гипергеометрическое распределение
- •2.9. Непрерывные случайные величины
- •2.9.1. Функция распределения непрерывной случайной величины
- •2.9.2. Плотность распределения вероятностей
- •Свойства плотности распределения
- •2.9.3. Числовые характеристики непрерывной случайной величины
- •2.10. Основные виды распределений непрерывных случайных величин
- •2.10.1. Равномерное распределение
- •2.10.2. Показательное распределение
- •2.10.3. Нормальное распределение
- •2.11. Совместное распределение двух случайных величин
- •2.11.1. Двумерный закон распределения
- •2.11.2. Двумерная функция распределения
- •Основные свойства функции распределения двумерной случайной величины
- •2.11.3. Двумерная плотность распределения
- •Основные свойства плотности распределения двумерной случайной величины
- •2.11.4. Зависимость случайных величин
- •2.11.5. Ковариация и коэффициент корреляции
- •Свойства ковариации
- •Свойства коэффициента корреляции
- •2.12. Задания для самостоятельной работы Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 16
- •Вариант 17
- •Вариант 18
- •Вариант 19
- •Вариант 20
- •3. Вопросы к зачету
- •Литература
- •Приложения
2.5. Закон распределения дискретной случайной величины. Ряд и многоугольник распределения
Закон распределения дискретной случайной величины X удобно задавать с помощью формул
,
,
где
,
,…
– возможные значения величины
X,
а
– вероятности их появления.
Другой способ задания дискретной случайной величины – в виде таблицы:
-
…
…
…
…
где
в верхней строке перечислены все
возможные значения
,
,…,
расположенные по возрастанию
,
а в нижней – их вероятности
.
Такая таблица называется рядом
распределения.
Так
как события
,
,
…. несовместны и образуют полную группу
событий, то справедливо следующее
соотношение
.
(2.8)
Закон распределения дискретной случайной величины X можно задавать также графически:
Ломаную,
соединяющую точки
,
,…,
называют многоугольником
(или полигоном)
распределения.
Пример 2.1. Дискретная случайная величина X распределена по закону
-
X
1
3
5
P
0,3
0,5
Найти и построить многоугольник распределения.
Решение.
Из формулы (2.8) вытекает, что
.
Следовательно,
.
Теперь построим многоугольник
распределения:
Заметим,
что
,
поэтому мода величины X
равна
.
2.6. Функция распределения дискретной случайной величины
Функция распределения дискретной случайной величины имеет вид (см. формулу (2.2))
,
(2.9)
Здесь
суммирование ведется по всем i,
для которых
.
Функция распределения любой дискретной
случайной величины есть разрывная
ступенчатая функция, скачки которой
происходят в точках, соответствующих
возможным значениям случайной величины.
Применяя формулу (2.9), получаем
(2.10)
Например,
если возможные значения случайной
величины X
есть
,
,
,
,
то из определения (2.9) вытекает, что
при
,
и
при
,
и график функции распределения
имеет вид
Стрелки
на графике
обозначают одностороннюю непрерывность
слева в каждой точке
.
Пример 2.2. Брошена игральная кость. Случайная величина X – число выпавших очков. Написать закон распределения величины X и построить ее функцию распределения .
Решение.
Случайная величина X
принимает возможные значения: {1, 2, 3, 4,
5, 6}. Вероятности этих значений
,
.
Следовательно, ряд распределений X
имеет вид:
X |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
P |
1/6 |
1/6 |
1/6 |
1/6 |
1/6 |
1/6 |
Вычислим функцию распределения величины X, используя формулу (2.9) или (2.10):
Теперь построим график :