- •Тема 2. Случайные величины.
- •§1. Случайные величины и способы их описания.
- •Дискретные и непрерывные случайные величины.
- •Законы распределения св.
- •Функция распределения случайных величин.
- •Операции над св.
- •§2. Числовые характеристики случайных величин.
- •Математическое ожидание.
- •Дисперсия.
- •Моменты случайных величин.
- •Мода и медиана случайной величины.
- •§3. Основные типы распределений дсв.
- •Равномерное дискретное распределение.
- •Геометрическое распределение.
- •Распределение Бернулли (биномиальное распределение).
- •Пуассоновское распределение.
- •§4. Основные типы распределений нсв.
- •Равномерный закон распределения.
- •Показательный закон распределения (экспоненциальный).
- •Нормальный закон распределения.
- •§5. Закон больших чисел.
Моменты случайных величин.
Пусть
случайная величина k
N.
Величина M(
называется
начальным моментом k-го
порядка. Математическое ожидание –
начальный момент первого порядка.
Величину M((
называют
центральным моментом k-го
порядка. Дисперсия – центральный
момент второго порядка.
Величина M(
)
- абсолютный момент k-го
порядка.
Замечание: моменты высших порядков
служат для более подробного описания
распределения. Так, например, третий
центральный момент M((
характеризует ассиметрию распределения;
четвертый центральный момент
M((
характеризует
крутость распределения…
Мода и медиана случайной величины.
Модой
(
)
случайной величины
называют её наиболее вероятное значение,
для которого вероятность
или плотность вероятности f(x)
достигают максимума.
Если вероятность или плотность вероятности достигают максимума не в одной, а в нескольких точках, то распределение называют полимодальным.
Медианой
непрерывной случайной величиной
называют такое её значение, для которого
P(
=P(
Пример: найти моду, медиану,
математическое ожидание случайной
величины
,
если f(x)=3
при x
вне указанного отрезка f(x)=0.
Из
рисунка видно, что функция f(x)
достигает максимума при х=1,
следовательно,
, тогда
,
отсюда
.
M(
)=
M(
)
§3. Основные типы распределений дсв.
Равномерное дискретное распределение.
Пусть случайная величина Х принимает в результате опыта n различных значений с равными вероятностями. Говорят, что случайная величина Х имеет равномерное дискретное распределение.
Ряд распределения:
|
|
… |
|
|
|
… |
|
P(X=
Проверка:
,
Математическое ожидание:
– среднее арифметическое возможных
значений.
Таким
образом:
.
Дисперсия:
– среднее арифметическое квадратов
возможных значений.
Таким
образом:
Пример:
Пусть Х - число очков, выпавших при бросании игрального кубика.
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
|
|
|
Геометрическое распределение.
Производится ряд независимых опытов, в каждом из которых событие А может наступить с вероятностью р (не наступить - с вероятностью q=1-p).
Опыты продолжаются до первого появления события А – «до первого успеха».
Случайная величина Х - число произведённых опытов. Говорят, что Х имеет геометрическое распределение.
Ряд распределения:
-
1
2
…
i
…
p
q∙p
…
…
P(X=
Проверка:
(выражение в скобках представляет собой
бесконечно убывающую геометрическую
прогрессию, знаменатель которой равен
Математическое ожидание:
Таким образом,
.
Дисперсия:
Можно показать, что
.
Замечание:
Гипергеометрическое распределение имеет случайная величина Х - число объектов, обладающих заданным свойством, среди k объектов, случайно извлеченных (без возврата) из совокупности n объектов, ℓ из которых обладают этим свойством.
Можно показать:
математическое ожидание
;
дисперсия
.
Гипергеометрическое распределение широко используется в практике статистического приемного контроля качества промышленной прдукции, в задачах, связанных с организацией выборочных обследований …
