43. Правило трьох сигм. Логарифмічний нормальний закон розподілу

Нехай Y має закон розподілу , - ∞<y<∞.

Необхідно знайти f(x), якщо Х= . Таким чином, Y є функцією випадкового аргументу Х. Тоді Оскільки

Отже,

Закон розподілу випадкової величини Х із цією щільністю називають логарифмічним нормальним законом.

Правило трьох сигм

Перетворимо формулу P(|X-a|< )=2Φ( )

Введемо позначення

,

Тоді отримаємо:

P(|X-a|< )= 2Φ(t)

44. Нерівності Чебишова та її значення .

Перша форма: якщо випадкова величина Х невід’ємна і , то

Зауваження : існує друга форм, якщо для випадкової величини існують моменти першого та другого порядку, то

Нехай задано послідовність випадкових величин:

Послідовність задовольняє закон великих чисел, якщо

Окремі форми закону великих чисел різняться обмеженнями, які накладаються на випадкові величини, що входять у послідовність(1).

45. Теорема Чебишова

Нехай послідовність незалежних випадкових величин ,які задовольняють умовам:

1.M(X_і)>= a_і

2.D(X_і )<= с Для всіх і=1,2,3…..n

Якщо випадкові величини у послідовності незалежні, мають скінченні математичні сподівання і рівномірно обмежені дисперсії , то до послідовності (1) можна застосувати закон великих чисел. Це означає що середне арифметичне достатньо великої кількості незалежних випадкових величин дуже мало відрізняється від середнього арифметичного їхніх математичних сподівань ,взятого за абсолютним значенням .

Ця теорема є законом великих чисел ,так само як і центральна гранична теорема

46. ) Теорема Бернулі

Нехай проводиться n незалежних повторних випробувань, у кожному з яких імовірність настання події А дорівнює р.Якщо ймовірність появи випадкової події А в кожному з незалежних випробувань n є величиною сталою і дорівнює P,то при необмеженому збільшенні числа експериментів n→∞

Імовірність відхилення відносної частоти появи випадкової події W(A) від імовірності p ,взятої за абсолютною величиною на ε(ε>0) прямуватиме до одиниці зі зростанням n ,що можна записати так:

де — частота події А у даних випробуваннях. Таким чином при необмеженому збільшенні числа незалежних випробувань за схемою Бернулі відносна частота дуже мало відрізняється від ймовірності .

Наведена теорема є законом великих чисел ,так само як і центральна гранична теорема

47. Центральна гранична теорема теорії ймовірностей (Теорема Лапунова). Для послідовності випадкових величин розглянемо:

Теорема. Якщо випадкові величини в послідовності незалежні, однаково розподілені і для них існують моменти другого порядку, то

тобто граничним розподілом для є нормальний закон розподілу з нульовим математичним сподіванням і одиничною дисперсією.

Теорема Ляпунова. Якщо для незалежних випадкових величин, які утворюють послідовність , існують моменти третього порядку і виконується умова

то для виконується співвідношення .

Наслідком розглянутих теорем є інтегральна теорема Лапласа.

У схемі незалежних повторних випробувань

де Це випливає з того, що частоту події можна подати як суму n випадкових величин — частот настання події в окремих випробуваннях. При достатньо великих значеннях n закон розподілу цієї суми близький до нормального.

Аналогічними міркуваннями для цієї схеми легко дістати формулу:

де m — частота події А у n випробуваннях.