8 Вероятность события
Случайность события .Выполнение определенных условий
или действий для выявления рассматриваемым событием носит
название опыта или эксперимента .События называются
случайными если в результате опыта оно может либо
произойти либо нет .Событие называется достоверным
если оно обязательно появляется в результате данного
опыта и невозможно если оно не может появиться в
данном опыте .событие обозначаются большими буквами( А,В)
12 Дисперсия и ее свойства для дискретной случайной величины
Дисперсия случ. Величины Х называется МО квадрата ее отклонения
МО самой величины
Д(х)=Дх= М(Х-Мх)2
Дисперсия случайной величины есть математическое ожидание
квадрата соответствующей центрированной случайной величины.
Она характеризует степень разброса значений случайной величины
относительно ее математического ожидания, т.е. ширину диапазона
значений.
Расчетные формулы:
(6.9)
Дисперсия может быть вычислена через второй начальный момент:
(6.10)
Дисперсия случайной величины характеризует степень рассеивания
(разброса) значений случайной величины относительно
ее математического ожидания. Дисперсия СВ (как дискретной,
так и непрерывной) есть неслучайная (постоянная) величина.
Дисперсия СВ имеет размерность квадрата случайной величины.
Для наглядности характеристики рассеивания пользуются
величиной, размерность которой совпадает с размерностью СВ.
Средним квадратическим отклонением (СКО) СВ X
называется характеристика
. (6.11)
СКО измеряется в тех же физических единицах, что и СВ,
и характеризует ширину диапазона значений СВ.
Свойства дисперсии
Дисперсия постоянной величины с равна нулю.
Доказательство: по определению дисперсии
При прибавлении к случайной величине Х неслучайной величины
с ее дисперсия не меняется.
D[X+c] = D[X].
Доказательство: по определению дисперсии
(6.12)
3. При умножении случайной величины Х на неслучайную
величину с ее дисперсия умножается на с2.
Доказательство: по определению дисперсии
. (6.13)
Для среднего квадратичного отклонения это свойство имеет вид:
(6.14)
Действительно, при ½С½>1 величина сХ имеет возможные
значения (по абсолютной величине), большие, чем величина Х.
Следовательно, эти значения рассеяны вокруг математического
ожидания М[сХ] больше, чем возможные значения Х вокруг М[X],
т.е. . Если 0<½с½<1, то .
11. Мо и его свойства для дискретной случайной величины
Рассмотрим сначала следующий пример. Пусть на завод
поступила партия, состоящая из N подшипников. При этом: m1 - число подшипников с внешним диаметром х1, m2 - число подшипников с внешним диаметром х2, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . mn - число подшипников с внешним диаметром хn, Здесь m1+m2+...+mn=N. Найдем среднее арифметическое
значение xср внешнего диаметра подшипника. Очевидно,
Внешний диаметр вынутого наудачу подшипника можно рассматривать как
случайную величину , принимающую значения х1, х2, ..., хn, c
соответствующими вероятностями p1=m1/N,p2=m2/N, ..., pn=mn/N,
так как вероятность pi появления подшипника с внешним диаметром xi
равна mi /N. Таким образом, среднее арифметическое значение xср
внешнего диаметра подшипника можно определить с помощью соотношения
Пусть - дискретная случайная величина с заданным законом
распределения вероятностей
Значения |
х1 |
х2 |
. . . |
хn |
Вероятности |
p1 |
p2 |
. . . |
pn |
Математическим ожиданием дискретной случайной
величины называется сумма парных произведений всех возможных
значений случайной величины на соответствующие им вероятности, т.е. *
|
Возвращаясь к разобранному выше примеру, мы видим, что средний
диаметр подшипника равен математическому ожиданию случайной
величины - диаметру подшипника. Математическим ожиданием непрерывной случайной
величины с плотностью распределения называется число,
определяемое равенством
|
При этом предпологается, что несобственный интеграл, стоящий в правой
части равенства (40) существует. Рассмотрим свойства математического ожидания. При этом ограничимся
доказательством только первых двух свойств, которое проведем для
дискретных случайных величин. 1°. Математическое ожидание постоянной С равно этой постоянной. Доказательство. Постоянную C можно рассматривать как случайную
величину , которая может принимать только одно значение C c
вероятностью равной единице. Поэтому 2°. Постоянный множитель можно выносить за знак математического
ожидания, т.е.
4°. Математическое ожидание произведения двух независимых
случайных величин равно произведению математических ожиданий этих величин