- •Оглавление
- •2. Таблица значений функции 44
- •3. Таблица значений функции 45
- •Предисловие.
- •Введение (справочный материал к контрольным заданиям).
- •Геометрическое определение вероятности.
- •Контрольная работа №1.
- •Контрольная работа №2.
- •Контрольная работа №3.
- •Решения задач нулевых вариантов. Контрольная работа №1.
- •Контрольная работа №2.
- •Контрольная работа №3.
Геометрическое определение вероятности.
Если - некоторое непустое квадрируемое множество точек плоскости, - подмножество , то по определению
.
Аналогично формулируется геометрическое определение вероятности для прямой и для трехмерного пространства.
Частота
события.
Если опыт, в результате которого
наблюдается событие
,
повторяется в одинаковых условиях
раз и событие при этом наступило
раз, то отношение
называется относительной частотой
события
(
- называется частотой
).
Частота (относительная) имеет свойство
стабилизироваться при
.
Статистической
вероятностью события
называется число, около которого
стабилизируется относительная частота
этого события, т.е.
при достаточно большом числе повторений
опыта.
Под
схемой
Бернулли
понимают
- кратное повторение опыта, имеющего
два исхода – успех
и неудача
(
и
),
причем вероятность успеха
и вероятность неудачи
от опыта к опыту не изменяются, то есть
и
независят от номера опыта. Основная
задача, которая возникает в схеме
Бернулли следующая: дано
и
,
требуется найти вероятность
того, что в
повторениях опыта успех
наступит в точности
раз. Эта задача решается по формуле
Бернулли:
.
Наиболее
вероятное число успехов (мода)
находится из двойного неравенства
,
из которого следует правило:
если
- не целое, то
,
если
же
- целое, то
имеет два значения
и
.
Формулу
Бернулли называют еще биномиальной
в силу того, что правая часть этой формулы
является общим членом разложения
по формуле Ньютона
.
Обозначим
вероятность того, что в
опытах схемы Бернулли успех наступит
от
до
раз, символом
.
Тогда
.
Первое
обобщение схемы Бернулли.
Опыт повторяется
раз, вероятность успеха в
-том
опыте равна
- вероятность неудачи в
-том
опыте. Требуется, найти вероятность
того, что в
опытах успех наступит
раз (неудача -
раза). Для решения этой задачи вводят
производящую функцию
- многочлен от переменной
:
.
Если раскрыть все скобки, то получится:
,
т.е.
искомая вероятность является коэффициентом
при
.
Второе
обобщение схемы Бернулли.
Повторяется опыт
раз, причем при каждом повторении опыт
имеет
исходов
с вероятностями
,
которые от опыта к опыту не изменяются
и
.
Требуется найти вероятность того, что
исход
наступит
раз
.
Обозначим эту вероятность через
.
Тогда справедлива, так называемая,
полиномиальная формула Бернулли:
.
Очевидно,
что при
полиномиальная формула превращается
в формулу Бернулли (биномиальная
формула).
При
больших
имеет место асимптотически приближенная
формула (локальная приближенная формула
Муавра-Лапласа)
.
Функция
табулирована (см.приложение 1). При
больших
имеет место асимптотически приближенная
формула (интегральная приближенная
формула Муавра-Лапласа)
,
где
(функция Лапласа). Функцию Лапласа
называют еще интегралом вероятности,
она так же табулирована (см. приложение
1).
При
больших
и малых
таких, что
имеет место асимптотически приближенная
формула Пуассона
.
Функция
табулирована для некоторых наиболее
часто встречающихся значений
(см.приложение 3).
Формулу Пуассона называют формулой для редких событий из-за того, что - мала.
Случайная
величина
называется дискретной
(прерывной), если она может принимать
только конечное или бесконечное, но
счетное множество значений
с вероятностями
,
причем, ясно, что
.
Закон
распределения
,
как правило, записывается в виде таблицы,
которая называется еще рядом распределения
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
Для
наглядности закон распределения
дискретной случайной величины
изображают графически, для чего в системе
координат строят точки
и соединяют их последовательно отрезками
прямых и из крайних точек опускают
перпендикуляры к оси абсцисс. Получающийся
при этом многоугольник называется
многоугольником
распределения.
Математическим ожиданием (средним значением) дискретной случайной величины называется число
,
где в случае, когда может принимать счетное множество значений , ряд
должен быть абсолютно сходящимся.
Дисперсия
дискретной случайной величины
равна
,
а
среднее квадратическое отклонение
равно
.
Вероятность
неравенства
находят по формуле
Функцией
распределения дискретной случайной
величины называется функция
,
которая определяется формулой
Имеет место формула
Если
произвольная случайная величина, то
,
,
называется функцией распределения
.
Функция распределения
любой случайной величины непрерывна
слева в любой точке.
Если
функция распределения
случайной величины
непрерывна
всюду на
,
то случайная величина
называется
непрерывной.
Для непрерывной случайной величины при
любом
.
Если
дифференцируема
всюду на
за исключением, быть может, конечного
числа точек в любом конечном промежутке,
то
называется плотностью
распределения вероятностей
случайной величины
.
Если непрерывная случайная величина, то
Функция
распределения
выражается через плотность распределения
вероятностей
по формуле
.
Имеет
место формула
.
Для
случайных величин, имеющих плотность
распределения вероятностей
,
математическое ожидание
,
диспресия
определяются по формулам:
.
Среднее квадратическое отклонение .
Характеристические свойства функции распределения:
непрерывна слева в любой точке;
.
Для
системы двух случайных величин
функция распределения
определяется по формуле
.
Плотность распределения вероятностей
определяется по формуле
.
Если
- область на плоскости, то
Плотности
распределения вероятностей случайных
координат
и
системы
выражаются через
по формулам
.
Корреляционным
моментом
или ковариацией
случайной точки
называется
число
Коэффициент корреляции между координатами и системы определяется по формуле
.
Примеры часто встречающихся законов распределения дискретных случайных величин.
Биномиальный
закон распределения.
Параметры
;
;
.
Пуассоновский
закон распределения.
Параметр
.
Геометрический
закон распределения.
Параметр
.
Если
и
,
то закон распределения
.
Называется сдвинутым геометрическим.
Тогда
.
Гипергеометрический
закон распределения.
Пусть
.
Если возможными значениями случайной
величены
являются
,
а соответствующие вероятности определяются
по формуле
,
то
говорят, что
имеет гипергеометрический закон
распределения,
- параметры.
Примеры наиболее часто встречающихся законов распределения непрерывных случайных величин.
Нормальный
закон распределения (закон Гаусса).
Параметры
- может принимать любое действительное
значение. Плотность распределения
вероятностей
Функция
распределения
выражается через функцию Лапласа
.
Равномерный
закон распределения на отрезке
.
Возможные значения
,
плотностьраспределения вероятностей
.
Функция распределения
.
Показательный
закон распределения.
может принимать любое неотрицательное
действительное значение. Параметр
.
Плотность распределения вероятностей и функция распределения задаются формулами:
.
