- •Лекция № 45. Тема 1 : Числовой ряд. Необходимый признак сходимости
- •1.2. Необходимый признак сходимости. Гармонический ряд
- •Тема 2 : Достаточные признаки сходимости рядов с положительными членами
- •2.1. Признаки сравнения
- •Лекция № 46
- •2.2. Признак Даламбера
- •2.3. Радикальный признак Коши
- •2.4. Интегральный признак Коши
- •Тема 3 : Знакопеременные ряды
- •3.1. Знакочередующиеся ряды. Теорема Лейбница
- •3.2. Абсолютная и условная сходимость
- •Лекция № 47. Тема 4 : Функциональные ряды
- •4.1. Определение функционального ряда
- •4.2. Равномерная сходимость функциональных рядов
- •Тема 5 : Степенные ряды
- •5.1. Определение степенного ряда. Теорема Абеля
- •Лекция № 48
- •5.2. Разложение функций в степенные ряды
- •5.3. Применение рядов Тейлора
- •Лекция № 49. Тема 6 : Ряды Фурье
- •6.1. Определение ряда Фурье
- •6.2. Условия разложения функции в ряд Фурье
- •Лекция № 50
- •6.4. Ряды Фурье для четных и нечетных функций
- •6.5. Разложение непериодических функций в ряд Фурье
- •6.6. Интеграл Фурье
- •Уравнения математической физики Лекция № 51.
- •1. Основные типы уравнений математической физики
- •2. Решение волнового уравнения методом Фурье
- •Кратные интегралы Лекция № 52. Тема 1: Определение кратного интеграла
- •1.1. Задачи, приводящие к понятию кратного интеграла
- •1.2. Определение кратного интеграла и его основные свойства
- •Тема 2: Двойной интеграл
- •2.1. Определение двойного интеграла (ди)
- •2.2. Вычисление двойного интеграла.
- •Лекция № 53
- •2.3. Замена переменных в двойном интеграле.
- •2.4. Ди в полярной системе координат
- •2.5. Приложения двойного интеграла
- •Лекция № 54
- •Лекция № 55. Тема 3 : Тройной интеграл
- •3.1. Определение и вычисление тройного интеграла
- •3.2. Замена переменных в тройном интеграле
- •3.3. Приложения тройного интеграла
- •Лекция № 56. Тема 4 : Криволинейные интегралы
- •4.1. Криволинейные интегралы первого рода или по длине дуги
- •4.2. Криволинейные интегралы второго рода или по координатам
- •Лекция № 58.
- •4.3. Формула Грина
- •4.4. Условие независимости криволинейного интеграла второго рода от пути интегрирования
- •Тема 5 : Поверхностные интегралы
- •5.1. Поверхностные интегралы первого рода
- •5.2. Поверхностные интегралы второго рода
- •5.3. Приложения поверхностных интегралов
- •Лекция № 58. Тема 6 : Элементы теории поля
- •6.1. Понятие поля
- •6.2. Формула Гаусса Остроградского
- •6.3. Формула Стокса
- •Теория вероятностей Лекция № 59. Тема 1 : Общие понятия
- •1.1. Предмет теории вероятностей
- •1.2. Пространство элементарных событий
- •1.3. Операции над событиями
- •1.4. Статистический подход к понятию вероятности
- •Лекция № 60
- •1.5. Элементы комбинаторики
- •1. Перестановки.
- •2. Сочетания.
- •3. Размещения.
- •1.6. Классическое определение вероятности
- •1.7. Аксиоматическое определение вероятности
- •Лекция № 61. Тема 2 : Основные теоремы теории вероятностей
- •2.1. Теорема умножения вероятностей
- •2.2. Теорема сложения вероятностей
- •2.3. Формула полной вероятности
- •2.4. Формула Бейеса
- •Лекция № 62. Тема 3 : Повторение испытаний
- •3.1. Независимые испытания. Формула Бернулли
- •3.2. Локальная теорема Муавра – Лапласа
- •3.3. Интегральная теорема Лапласа
- •3.4. Теорема Пуассона
- •3.5. Вероятность отклонения частоты от постоянной вероятности в независимых испытаниях
- •Лекция № 63.
- •Тема 4 : Случайные величины и функции распределения
- •4.1. Случайные величины
- •4.2. Функция распределения вероятностей для дискретной св
- •4.3. Непрерывная св. Функция распределения
- •Лекция № 64. Тема 5 : Числовые характеристики св
- •5.1. Математическое ожидание св
- •5.2. Дисперсия и среднее квадратическое отклонение св
- •5.3. Понятие о моментах св
- •Лекция № 65. Тема 6 : Основные законы распределения св
- •6.1. Законы распределения дискретных случайных величин
- •6.1.1. Биномиальное распределение
- •6.1.2. Распределение Пуассона
- •6.1.3. Геометрическое распределение
- •6.2. Законы распределения непрерывных случайных величин
- •6.2.1. Равномерное распределение
- •6.2.2. Показательное распределение
- •Лекция 66
- •6.2.3. Нормальное распределение
- •Тема 7 : Закон больших чисел
- •7.1. Неравенство Чебышева
- •7.2. Теорема Чебышева
- •Лекция № 67. Тема 8 : Многомерные случайные величины
- •8.1. Многомерные св и их функции распределения
- •8.2. Числовые характеристики двумерной св
- •Элементы математической статистики Лекция № 68. Введение
- •1. Предмет математической статистики
- •Тема 1: Статистические законы распределения выборки
- •1.1. Полигон и гистограмма
- •1.2. Эмпирическая функция распределения
- •Тема 2 : Статистические оценки параметров распределения
- •2.1. Точечные оценки
- •2.2. Интервальные оценки
- •Лекция № 69
- •Тема 3 : Проверка статистических гипотез. Критерий согласия Пирсона
- •Тема 4 : Элементы теории корреляции
- •4.1. Статистические зависимости
- •4.2. Линейная регрессия
- •4.3. Корреляционная таблица
- •4.4. Выборочный коэффициент корреляции
Лекция № 63.
Тема 4 : Случайные величины и функции распределения
4.1. Случайные величины
Определение 1. Случайной величиной (СВ) называется величина Х, которая в результате опыта может принять то или иное значение, заранее неизвестно какое, т.е. , гдее элементарное событие.
СВ бывают двух типов:
1. Дискретные – если возможные значения СВ (значения, которые она принимает) могут быть перечислены. Например, число попаданий в мишень при п выстрелах, число вызовов на АТС и т.д.
2. Непрерывные – если возможные значения СВ непрерывно заполняют некоторый промежуток. Например, расстояние от точки попадания до центра мишени, время безотказной работы блока устройства.
Для того, чтобы задать СВ, необходимо знать её возможные значения и как часто она их принимает, т.е. с какой вероятностью. Для дискретных СВ закон распределения обычно задается в виде таблицы
X |
… |
… | |||
p |
… |
… |
Замечание. Так как события образуют полную группу событий, то.
Рассмотрим примеры наиболее распространённых дискретных СВ.
1. Биномиальное распределение.
X |
0 |
1 |
… |
k |
… |
n |
p |
|
… |
|
… |
2. Распределение Пуассона.
X |
0 |
1 |
… |
n |
… |
p |
|
… |
|
… |
Пример 1. Монета брошена три раза. Построить закон распределения СВ – число появлений герба.
Здесь . По формуле Бернулли вычислим соответст-вующие вероятности:
Проверим .
Получили закон распределения
X |
0 |
1 |
2 |
3 |
p |
4.2. Функция распределения вероятностей для дискретной св
Для количественной характеристики распределения вероятностей удобно пользоваться не вероятностью события , а вероятностью события.
Определение 2. Функция называетсяфункцией распределения вероятностей случайной величины Х или интегральной функцией распределения.
Геометрически это означает, что вероятность того, что СВ примет значение, лежащее левее х на числовой оси.
Пример 2. Построить функцию распределения вероятностей для примера1.
1. , для таких значений.
2. , для таких значений.
3. , для таких значений.
4. , для таких значений.
5. , для таких значений.
1
0,5
0 1 2 3 4 х
Из определения функции распределения следуют её свойства:
1.
2. - неубывающая функция.
3. .
4. Вероятность того, что СВ примет значение, заключенное в интер-вале , равно.
Рассмотрим события , тогда, так какА и С несовместные события. Отсюда , а учитывая, что, то тогда.
5. имеет разрывы первого рода во всех точках, соответству-ющих возможным значениям СВ, а величина скачка равна
.
4.3. Непрерывная св. Функция распределения
и плотность распределения вероятностей
Функция распределения вероятностей непрерывной СВ определяется аналогично как и для дискретной . В этом случаеявляется непрерывной функцией и обладает свойствами1-4. Однако, если непрерывная, то вероятность любого определённого значения непрерывной СВ равна нулю, так как
Для локальной характеристики непрерывной СВ вводится понятие плотности распределения вероятностей.
Пусть имеется непрерывная случайная величина Х с функцией распре-деления . Вычислим вероятность попадания этой СВ в интервал. По свойству4, получаем .
Рассмотрим отношение , т.е. “среднюю“ вероятность и устремим
.
Определение 3. Плотностью распределения вероятностей или диффе-ренциальной функцией распределения называется функция .
Из этого определения следуют её свойства:
1. , как производная от неубывающей функции.
2. Вероятность попадания СВ в интервал равна
так как вероятность попадания СВ в интервал длины
3. , так как
4. , что следует из свойства3 и того, что
Пример 3. Найти интегральную функцию по заданной дифференциаль-ной и вероятность попадания СВ в интервал , если
Вначале найдём значение параметра а из свойства 4 дифференциальной функции
или
а по свойству 3 находим интегральную функцию
Вероятность попадания в заданный интервал можно определить по формулам из свойства 4 интегральной функции или из свойства 2 дифференциальной функции. Воспользуемся формулой
.
Приведём графики дифференциальной и интегральной функций.
3
1
0 1 х 0 1 х