Дискретные и непрерывные случайные величины

Содержание

Слайд 2

ВОПРОС 12: Дискретные случайные величины

ВОПРОС 12:

Дискретные случайные величины

Слайд 3

Определение: ξ – дискретная случайная величина, если: R(ξ)= {x1, x2, ...,

Определение: ξ – дискретная случайная величина, если:
R(ξ)= {x1, x2, ...,

xn, ... } V {x1, x2, ..., xn }
R(.) – область возможных значений

Определение: функция p(x):

называется законом распределения
(или дифференциальным законом распределения)

Слайд 4

Пример 1: Свойство: x p(x) 1 6 2 3 4 5

Пример 1:

Свойство:

x

p(x)

1

6

2

3

4

5

Слайд 5

Пример 2 случайная величина - число наступления события A при одном испытании, причем P(A)=p.

Пример 2

случайная величина

- число наступления события A
при

одном испытании, причем P(A)=p.
Слайд 6

Биномиальное распределение

Биномиальное распределение

Слайд 7

Распределение Пуассона

Распределение Пуассона

Слайд 8

Распределение Лапласа

Распределение Лапласа

Слайд 9

Пример. На завод прибыла партия деталей в количестве 1000 шт. Вероятность

Пример.

На завод прибыла партия деталей в количестве 1000 шт.
Вероятность того,

что деталь окажется бракованной, равна 0,001. Какова вероятность того, что среди прибывших деталей будет 5 бракованных?
Слайд 10

Пример. Телефонистка в среднем за один час получает N вызовов. Какова

Пример.

Телефонистка в среднем за один час получает N вызовов. Какова

вероятность Р(k) того, что в течение одной минуты она получит k вызовов?
Слайд 11

РЯД РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЛУЧАЙНОЙ ВЕЛИЧИНЫ

РЯД РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЛУЧАЙНОЙ ВЕЛИЧИНЫ

Слайд 12

Пример. ] ξ — число наступлений события (А: s=1) при десяти

Пример.

] ξ — число наступлений события (А: s=1) при десяти

бросаниях игральной кости.

Ряд распределения случайной величины

.

Слайд 13

Слайд 14

ВОПРОС 13: Функция распределения вероятностей случайной величины и ее свойства

ВОПРОС 13:

Функция распределения вероятностей случайной величины и ее свойства

Слайд 15

Определение: называется функцией распределения вероятностей. Функция

Определение:

называется функцией распределения вероятностей.

Функция

Слайд 16

Пример:

Пример:

Слайд 17

Слайд 18

Пример:

Пример:

Слайд 19

Слайд 20

Слайд 21

Основные свойства функции распределения 1. 3. 2. =>

Основные свойства
функции распределения

1.

3.

2.

=>

Слайд 22

ВОПРОС 14: Непрерывные случайные величины

ВОПРОС 14:

Непрерывные случайные величины

Слайд 23

Слайд 24

Определение: Случайная величина ξ называется непрерывной, если для нее существует неотрицательная кусочно-непрерывная функция

Определение: Случайная величина ξ
называется непрерывной, если для нее существует неотрицательная кусочно-непрерывная

функция
Слайд 25

СВОЙСТВА F(x) 1. 2. 3.

СВОЙСТВА F(x)

1.

2.

3.

Слайд 26

Свойства плотности распределения вероятностей 1.

Свойства плотности распределения вероятностей


1.

Слайд 27

2. 3.

2.

3.

Слайд 28

. Теорема. Вероятность того, что непрерывная случайная величина может принять любое отдельное значение х, равна нулю.

.

Теорема. Вероятность того, что непрерывная случайная величина может принять любое

отдельное значение х, равна нулю.
Слайд 29

Следствие. События, заключающиеся в выполнении каждого из неравенств , , имеют одинаковую вероятность

Следствие. События, заключающиеся в выполнении каждого из неравенств

,

,

имеют

одинаковую вероятность
Слайд 30

Пример.

Пример.

Слайд 31

Решение

Решение


Слайд 32

ВОПРОС 15: Равномерное распределение

ВОПРОС 15:

Равномерное распределение

Слайд 33

Слайд 34

Зоччиэдр Тетраэдр Октаэдр Додакаэдр ИГРАЛЬНЫЕ КОСТИ - АСТРАГАЛЫ Изобретение Паламеда Куб

Зоччиэдр

Тетраэдр

Октаэдр

Додакаэдр

ИГРАЛЬНЫЕ КОСТИ - АСТРАГАЛЫ

Изобретение Паламеда

Куб


Слайд 35

X F(X) a b ФУНКЦИИ РАВНОМЕРНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ СЛУЧАЙНОЙ ВЕЛИЧИНЫ

X

F(X)

a

b

ФУНКЦИИ РАВНОМЕРНОГО
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ ДЛЯ
НЕПРЕРЫВНОЙ СЛУЧАЙНОЙ ВЕЛИЧИНЫ

Слайд 36

Случайная величина имеет равномерное распределение на отрезке [a, b], т.е. ξ∈U[a,

Случайная величина имеет равномерное распределение
на отрезке [a, b],
т.е. ξ∈U[a,

b] («uniform»),
если ξ —  координата точки,
брошенной наудачу на отрезок
[a, b] числовой прямой, имеют одинаковую вероятность.
Слайд 37

Слайд 38

ПЛОТНОСТЬ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ

ПЛОТНОСТЬ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ

Слайд 39

Слайд 40

ВОПРОС 16: Нормальное распределение

ВОПРОС 16:

Нормальное распределение

Слайд 41

НОРМАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ

НОРМАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ

Слайд 42

Иоганн Карл Фридрих Гаусс (1777, Брауншвейг —1855, Гёттинген) — немецкий математик,

Иоганн Карл Фридрих Гаусс (1777, Брауншвейг —1855, Гёттинген) — немецкий математик,

астроном и физик , считается одним из величайших математиков всех времён, «королём математиков».
Слайд 43

ВИД ПЛОТНОСТИ НОРМАЛЬНОЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ВИД ПЛОТНОСТИ НОРМАЛЬНОЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

Слайд 44

ВИД ПЛОТНОСТИ НОРМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ВИД ПЛОТНОСТИ НОРМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

Слайд 45

Свойства при x=a График имеет точки перегиба при При график функции

Свойства

при x=a

График имеет точки перегиба при

При

график функции

асимптотически приближается к оси Ox

1.

2.

3.

4.

При увеличении

кривая плотности распределения
становится более пологой

Слайд 46

Теорема. Функция удовлетворяет условию нормировки для любых a и

Теорема. Функция

удовлетворяет условию нормировки для любых a и

Слайд 47

Доказательство

Доказательство

Слайд 48

Определение. Функция называется интегралом вероятностей

Определение. Функция

называется
интегралом вероятностей

Слайд 49

Свойства интеграла вероятностей 1. 2. 4. Ф(0)=0 Ф(-x)=-Ф(х) 3.

Свойства интеграла вероятностей

1.

2.

4.

Ф(0)=0

Ф(-x)=-Ф(х)

3.

Слайд 50

. Утверждение. Доказательство

.

Утверждение.

Доказательство

Слайд 51

Заменим переменную интеграл вероятности

Заменим переменную

интеграл
вероятности

Слайд 52

Слайд 53

=

=


Слайд 54

Слайд 55

Пример

Пример

Слайд 56

ВОПРОС 17: Математическое ожидание случайной величины и его свойства

ВОПРОС 17:

Математическое ожидание случайной величины и его свойства

Слайд 57

ПРИМЕР. В БД хранится N файлов: m1 - число файлов объемом

ПРИМЕР. В БД хранится N файлов:
m1 - число файлов объемом

х1 кб,
m2 - файлов объемом х2 кб,
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
mn - файлов объемом хn кб,
Здесь m1+m2+...+mn=N.
Найдем среднее арифметическое значение объема файла xср :
Слайд 58

Определение: Для непрерывной случайной величины

Определение:

Для непрерывной случайной величины

Слайд 59

СВОЙСТВА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОЖИДАНИЯ

СВОЙСТВА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОЖИДАНИЯ

Слайд 60

Пример доказательства

Пример доказательства

Слайд 61

Замечание 1 ] x1, x2, ..., xn, ... – бесконечная последовательность

Замечание 1

] x1, x2, ..., xn, ... –
бесконечная последовательность

Требуется,

чтобы этот ряд абсолютно сходился.
Слайд 62

ВОПРОС 18: Дисперсия и ее свойства. Среднее квадратическое отклонение

ВОПРОС 18:

Дисперсия и ее свойства. Среднее квадратическое отклонение

Слайд 63

Пример

Пример

Слайд 64

Определение:

Определение:

Слайд 65

Утверждение. Доказательство.

Утверждение.

Доказательство.

Слайд 66

1. 2. 3. СВОЙСТВА ДИСПЕРСИИ:

1.

2.

3.

СВОЙСТВА ДИСПЕРСИИ:

Слайд 67

. Определение:

.

Определение:

Слайд 68

ВОПРОС 19: Моменты распределения случайных величин

ВОПРОС 19:

Моменты распределения
случайных величин

Слайд 69

Определение. Начальным моментом k-го порядка случайной величины X называется математическое ожидание k-й степени этой случайной величины:

Определение.
Начальным моментом k-го порядка случайной величины X называется математическое ожидание

k-й степени этой случайной величины:
Слайд 70

Слайд 71

Определение. Центральным моментом k-го порядка случайной величины X называется математическое ожидание k-й степени центрированной случайной величины

Определение. Центральным моментом k-го порядка случайной величины X называется математическое ожидание

k-й степени центрированной случайной величины
Слайд 72

Слайд 73

ВОПРОС 20: Примеры вычисления моментов

ВОПРОС 20:

Примеры вычисления
моментов

Слайд 74

Пример 1: Случайная величина - число очков, выпадающих при однократном бросании

Пример 1:

Случайная величина - число очков, выпадающих при однократном бросании

игральной кости.
Определить: математическое ожидание, дисперсию и среднеквадратическое отклонение
Слайд 75

Решение:

Решение:

Слайд 76

Пример 2: Найти математическое ожидание и дисперсию.

Пример 2:

Найти математическое ожидание
и дисперсию.

Слайд 77

Пример 3: . ,

Пример 3:

.

,

Слайд 78

Слайд 79

Пример 4: Случайная величина распределенная подчинена закону Пуассона Найти:

Пример 4:

Случайная величина распределенная подчинена закону Пуассона

Найти:

Слайд 80

Пример 5: Случайная величина распределенная подчинена равномерному закону Найти математическое ожидание,

Пример 5:

Случайная величина распределенная подчинена равномерному закону


Найти математическое

ожидание, дисперсию и средне квадратическое отклонение случайной величины.
Слайд 81

Слайд 82

Пример 6: Случайная величина распределенная подчинена нормальному закону Найти математическое ожидание,

Пример 6:

Случайная величина распределенная подчинена нормальному закону

Найти математическое ожидание,

дисперсию и средне квадратическое отклонение случайной величины.
Слайд 83

Доказать самостоятельно!

Доказать самостоятельно!

Слайд 84

ВОПРОС 21: Линейные функции случайных величин

ВОПРОС 21:

Линейные функции
случайных величин

Слайд 85

Линейная функция гауссовской (нормально распределенной) случайной величины

Линейная функция гауссовской (нормально распределенной) случайной величины

Слайд 86

Доказательство. Замена переменной

Доказательство.

Замена переменной

Слайд 87