- •2. Тема: «Случайные величины и законы их распределения». 10
- •3. Основные законы распределения случайных величин. 16
- •Тема: «Случайные величины и законы их распределения».
- •Понятие случайной величины.
- •Дискретная случайная величина.
- •Числовые характеристики дискретной случайной величины.
- •Непрерывная случайная величина.
- •Вероятность попадания непрерывной случайной величины на заданный участок числовой оси.
- •Числовые характеристики непрерывной случайной величины.
- •Математическое ожидание.
- •Дисперсия непрерывной случайной величины.
- •Распределение Пуассона.
- •Основные законы распределения непрерывной случайной величины.
- •Равномерное или прямоугольное распределение.
- •Нормальное распределение.
- •Числовые характеристики непрерывной случайной величины, распределенной по нормальному закону.
- •Математическое ожидание.
- •Дисперсия.
- •Нормированные случайные величины. Нормальная функция распределения.
Дискретная случайная величина.
Дискретной (прерывной) называют случайную величину, принимающую некоторые определенные числовые значения. Чтобы задать случайную дискретную величину, надо перечислить ее возможные значения и вероятности, с которыми они достигаются.
Закон распределения дискретной случайной величины может быть задан в виде:
таблицы;
графика;
функции распределения.
Рассмотрим подробнее каждый из этих способов.
Закон распределения в виде таблицы.
-
...
...
Таблица может быть конечной или бесконечной. При этом все вероятности больше нуля.
Так как события попарно несовместны, а их сумма есть событие достоверное (при каждом осуществлении опыта величинапринимает только одно из своих возможных значений, то есть наступает одно и только одно из этих событий), то по теореме сложения вероятностей получаем, что сумма вероятностей. Это положение называетсяусловием нормировки.
График распределения.
График распределения часто называют многоугольником распределения или полигоном частот.
Функция распределения.
,.
График функции распределения :
Пример задания функции распределения.
1 |
1 |
2 |
3 |
4 | |
0,1 |
0,1 |
0,5 |
0,2 |
0,1 | |
0,1 |
0,2 |
0,7 |
0,9 |
1 |
Числовые характеристики дискретной случайной величины.
Математическое ожидание.
Математическим ожиданием (средним значением) называется сумма произведений всех возможных значений случайной величины на вероятности появления этих значений.
Пусть в результате испытаний значение зафиксированораз,раз и т.д.
Найдем среднее значение
Математическое ожидание это то значение, около которого происходит случайный разброс.
Дисперсия дискретной случайной величины.
Величина разброса (рассеяния) всех возможных значений около математического ожидания измеряется дисперсией.
Свойства дисперсии:
Дисперсия постоянной величины равна 0.
Если и- независимые случайные величины, то
Средне-квадратичное отклонение (стандартное отклонение).
Чтобы удобнее было измерять разброс в тех же единицах, что и сама случайная величина, в качестве характеристики разброса пользуются среднеквадратичным отклонением.
Свойства средне-квадратичного отклонения:
Средне-квадратичное отклонение суммы конечного числа взаимно-независимых случайных величин равно квадратному корню из суммы квадратов средне-квадратичных отклонений этих величин.
Связь между числовыми характеристиками взаимно-независимых дискретных случайных величин.
Математическое ожидание среднего арифметического одинаково распределенных взаимно-независимых случайных величин равно математическому ожиданию каждой из величин:
Дисперсия среднего арифметического одинаково распределенных взаимно-независимых случайных величин враз меньше дисперсиикаждой из этих величин:
Среднее квадратическое отклонение среднего арифметического одинаково распределенных взаимно-независимых случайных величин враз меньше среднего квадратического отклонения каждой из этих величин: