- •Тема 4. Случайные величины
- •2. Закон распределения случайной дискретной величины
- •2.1. Табличный способ задания случайной дискретной величины.
- •2.2. Графический способ задания случайной дискретной величины.
- •3. Непрерывная случайная величина.
- •3.1. Определение интегральной функции распределения Свойства интегральной функции распределения.
- •Свойства интегральной функции распределения
- •3.2. Дифференциальная функция распределения или плотность распределения вероятности. Свойства дифференциальной функции распределения.
- •Свойства дифференциальной функции распределения
- •4. Действия над случайными величинами
- •4.1. Умножение случайной величины на число.
- •4.2. Возведение случайной величины в степень.
- •4.3. Функции одной случайной величины
- •4.4. Сумма, разность, произведение случайных величин.
4. Действия над случайными величинами
Над случайными величинами можно производить арифметические действия,
а также образовывать функции.
Рассмотрим случайную дискретную величину, закон распределения которой задается таблицей
Таблица 1.
-



…





…

4.1. Умножение случайной величины на число.
Определение.
Произведением
случайной величины
на число
называется случайная величина
,
которая принимает значения![]()
с вероятностями
.
Таким
образом, закон распределения случайной
величины
запишется в виде
Таблица 2.
-



…





…

Пример.
Закон
распределения случайной величины
задан
таблицей 3:
Таблица 3.
-

1
2
3

0,1
0,3
0,6
Найти
закон распределения случайной величины
.
Решение.
4.2. Возведение случайной величины в степень.
Определение.
Квадратом
случайной величины
называется случайная величина
,
которая принимает значения![]()
с вероятностями
.
Закон
распределения случайной величины
запишется в виде таблицы 5:
Таблица 5.
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
… |
|
Заметим,
что для случайных величин
.
Пример.
Закон распределения случайной величины
задан
таблицей 3.
Найти
закон распределения случайной величины
.
Решение.
Аналогично можно определить возведение случайной величины в любую степень.
Определение.
ой
степенью случайной величины
называется случайная величина
,
которая принимает значения![]()
с вероятностями
.
Если
закон распределения случайной величины
задан таблицей 1, то закон распределения
случайной величины
имеет вид:
Таблица 7.
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
… |
|
4.3. Функции одной случайной величины
Определение.
Функцией
одной случайной величины
называется случайная величина
,
которая принимает значения
![]()
с вероятностями
.
Если
закон распределения случайной величины
задан таблицей 1, то закон распределения
случайной величины
можно
записать в виде:
Таблица 8.
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
… |
|
Пример
3. Закон
распределения случайной величины
задан
таблицей 9:
Таблица 9.
-





0,2
0,7
0,1
Найти
закон распределения случайной величины
.
Решение.
Возможными значениями случайной
величины
являются
;
;
.
Так
как случайной величины
принимает значение
,
если случайная величина
примет значения
или
,
причем события
и
несовместны, то по теореме сложения
находим
=
.
Вероятность
события
совпадает с вероятностью события
.
Поэтому
закон распределения случайной величины
можно записать в виде таблицы 10
Таблица 10.
-

0,5
1

0,9
0,1

4.4. Сумма, разность, произведение случайных величин.
Пусть
заданы законы распределения двух
дискретных случайных величин: случайная
величина
принимает значения
с вероятностями![]()
,
а
случайная
величина
принимает значения
с вероятностями![]()
.
Определение.
Две случайных
величины
и
называютсянезависимыми,
если закон распределения любой из них
не зависит от того, какое возможное
значение приняла другая величина. В
противном случае случайные величины
называются зависимыми.
Если
случайные величины
и
независимы, то независимы любые события![]()
и![]()
,
а поэтому
![]()
,
если
случайные величины
и
зависимы, то
![]()
.
Примером
двух независимых величин могут служить
– размер выигрыша
в
одной лотерее, а
– размер выигрыша в другой.
Аналогично
определяется независимость событий
,
,...,
.
Определение.
Случайные
величины
,
,...,
называются
взаимно
независимыми,
если закон распределения любой из них
не изменяется в зависимости от того,
какие возможные значения приняли другие
случайные величины.
Будем
в дальнейшем рассматривать только
независимые случайные величины
и
.
Определение.
Суммой двух
случайных величин
и
называется случайная величина
,
возможными значениями которой являются
допустимые суммы![]()
,
а вероятности этих значений находятся
по формуле
.
Аналогично определяются такие действия как разность и произведение двух случайных величин.
Определение.
Разностью
(произведением) двух случайных величин
и
называется случайная величина
,
возможными значениями которой являются
допустимые разности![]()
(произведения
![]()
),
а вероятности этих значений находятся
по формуле
.
Введенные операции над случайными величинами можно обобщить на любое конечное количество случайных величин.
Пример. Заданы законы распределения двух дискретных случайных величин.
Таблица 11. Таблица 12.
|
|
1 |
3 |
5 |
|
|
0 |
3 |
|
|
0,1 |
0,3 |
0,6 |
|
|
0,2 |
0,8 |
Найти
закон распределения случайной величины
.
