- •Краткий курс теории вероятностей
- •Часть 2. Случайные величины Определение случайной величины
- •Случайной величиной называется функция , определенная на пространстве элементарных исходов и принимающая действительные значения .
- •Свойства функции распределения
- •Дискретные случайные величины.
- •Числовые характеристики дискретных св
- •Прежде чем давать определения таких характеристик, рассмотрим простейшие действия над случайными величинами.
- •Математическое ожидание
- •Cвойства математического ожидания
- •Представим неслучайную величину в виде
- •Дисперсия
- •Свойства дисперсии
- •Некоторые распределения дискретных св Биномиальное распределение
- •Матожидание биномиального распределения.
- •Дисперсия биномиального распределения.
- •Аналогично нахождению матожидания получаем
- •Распределение Пуассона
- •Пуассон Симеон Дени
- •Геометрическое распределение
- •Дискретная св Непрерывная св
- •Свойства плотности распределения
- •Числовые характеристики непрерывных св.
- •Матожидание непрерывной св
- •2. Дисперсия непрерывной св
- •Равномерное распределение.
- •Матожидание равномерного распределения
- •Дисперсия равномерного распределения
- •Вероятность попадания св в заданный интервал:
- •Показательное распределение (экспоненциальное).
- •Вероятность попадания св в заданный интервал:
- •Матожидание и дисперсия показательного распределения
- •Cлучайный поток событий
- •Нормальное (гаусса) распределение
- •Вид нормальной кривой (Гаусса).
- •Гаусс Карл Фридрих
- •Вероятность попадания св в заданный интервал
- •Вероятность отклонения св от матожидания
- •Правило 3 сигм
Свойства дисперсии
Дисперсия постоянной величины равна 0: D[C]=0. ( какой разброс у константы?!)
Постоянный множитель выносится за знак дисперсии в квадрате:D[СХ]=С2D[Х].
Доказательство:
D[СХ]=М[(СХ-М[СХ])2]=М[(СХ-СМ[Х])2]=М[С2(Х- М[Х])2]=С2D[Х]
Дисперсия суммы нескольких взаимно независимых величин равна сумме их дисперсий: D[Х1+…Хп]=D[Х1]+…+D[Хп].
Дисперсия суммы СВ и постоянной величины равна дисперсии СВ: D[Х+С]=D[Х].
Доказательство:
D[Х+С]=D[Х]+D[С]=D[Х]
5. Дисперсия разности двух СВ равна сумме их дисперсий: D[Х-У]=D[Х]+D[У].
Доказательство:
D[Х-У]=D[Х+(-1)У]=D[Х]+D[(-1)*У]+ D[Х]+ D[У]
Некоторые распределения дискретных св Биномиальное распределение
Пусть проводится n независимых испытаний, в каждом из которых событие А может появиться или не появиться, вероятность появления А в каждом опыте постоянна и равна р (схема Бернулли).
Зададим СВ
- число появлений события А в n испытаниях.
Значения СВ
могут быть – 0, 1. …,
.
Соответсвующие вероятности - Р(k)=Cnkpkqn-k
-
хi
0
1
…
…
Pi
qn
npqn-1
…
Cnkpkqn-k
…
pn
Дискретная СВ имеет биномиальное распределение, если она принимает значения, равные числу появлений события А в независимых испытаниях и соответствующие вероятности, определенные формулой Бернулли.
Название
–биномиальное: вероятность определяется
как разложение в бином Ньютона:
(a+b)n=an+nan-1b+…+bn=
Проверим,
?
Монета брошена 2 раза. Найти закон распределения и построить функцию распределения СВ –количества выпадений герба.
,
.
-
хi
0
1
2
Pi
Матожидание биномиального распределения.
Матожидание СВ , имеющей биномиальное распределение, равно произведению числа испытаний на вероятность появления события в каждом испытании: М[ ]=nр.
Доказательство.
Рассмотрим одно испытание.
-
0
1
Вероятность
Рассмотрим СВ
как сумму n независимых СВ
,
каждая из которых определяется появлением
события А в одном испытании.
(все
одинаковые) =
Вероятность попадания в цель р=0.8. Найти среднее число общего количества попаданий при 10 выстрелах.
М[х]=nр=0.8*10=8
Дисперсия биномиального распределения.
Дисперсия СВ , имеющей биномиальное распределение, D[ ]=nрq.
Доказательство.
Аналогично нахождению матожидания получаем
Найдем
.
,
.
Найдем
-
Вероятность
.
Тогда
Вероятность попадания в цель р=0.8. Найти дисперсию общего количества попаданий при 10 выстрелах.
D[x]=npq=10·0.8·0.2=1.6
