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《引例 甲、乙兩射手各打了10發(fā)子彈,每發(fā)子彈 擊中的環(huán)數(shù)分.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、引例甲、乙兩射手各打了10發(fā)子彈,每發(fā)子彈擊中的環(huán)數(shù)分別為:問哪一個(gè)射手的技術(shù)較好?解首先比較平均環(huán)數(shù)甲=8.4,乙=8.4§3.2方差有六個(gè)不同數(shù)據(jù)僅有四個(gè)不同數(shù)據(jù)再比較穩(wěn)定程度甲乙乙比甲技術(shù)穩(wěn)定.進(jìn)一步比較平均偏離平均值的程度甲:乙:定義若E((X-E(X))2)存在,則稱其為隨機(jī)變量X的方差,記為D(X).D(X)=E((X-E(X))2)稱為X的均方差.方差的概念(X-E(X))2——隨機(jī)變量X的取值偏離平均值的情況,是X的函數(shù),也是隨機(jī)變量.E(X-E(X))2——隨機(jī)變量X的取值偏離平均值的平均偏離程度—
2、—數(shù).若X為離散型r.v.,概率分布為:若X為連續(xù)型,概率密度為f(x).常用的計(jì)算方差的公式:D(C)=0D(aX)=a2D(X)D(aX+b)=a2D(X)特別地,若X,Y相互獨(dú)立,則方差的性質(zhì)若相互獨(dú)立,為常數(shù),則若X,Y獨(dú)立對任意常數(shù)C,D(X)?E(X–C)2,當(dāng)且僅當(dāng)C=E(X)時(shí)等號成立.D(X)=0P(X=E(X))=1稱為X依概率1等于性質(zhì)1的證明性質(zhì)2的證明常數(shù)E(X).性質(zhì)3的證明當(dāng)X,Y相互獨(dú)立時(shí),注意到性質(zhì)4的證明:當(dāng)C=E(X)時(shí),顯然等號成立;當(dāng)C?E(X)時(shí),例1設(shè)X~P(?),求D(
3、X).解方差的計(jì)算例2設(shè)X~B(n,p),求D(X).解一仿照上例求D(X).解二引入隨機(jī)變量相互獨(dú)立,故例3設(shè)X~N(?,?2),求D(X).解常見隨機(jī)變量的方差分布方差概率分布參數(shù)為p的0-1分布p(1-p)B(n,p)np(1-p)P(?)?分布方差概率密度區(qū)間(a,b)上的均勻分布E(?)N(?,?2)例4已知X,Y相互獨(dú)立,且都服從N(0,0.5),求E(
4、X–Y
5、).解故例5設(shè)X表示獨(dú)立射擊直到擊中目標(biāo)n次為止所需射擊的次數(shù),已知每次射擊中靶的概率為p,求E(X),D(X).解令Xi表示擊中目標(biāo)i-1次后
6、到第i次擊中目標(biāo)所需射擊的次數(shù),i=1,2,…,n.相互獨(dú)立,且故標(biāo)準(zhǔn)化隨機(jī)變量設(shè)隨機(jī)變量X的期望E(X)、方差D(X)都存在,且D(X)?0,則稱為X的標(biāo)準(zhǔn)化隨機(jī)變量.顯然,僅知隨機(jī)變量的期望與方差并不能確定其分布.例6P-1010.10.80.1P-2020.0250.950.025與它們有相同的期望、方差;但是分布卻不同.解但若已知分布的類型,及期望和方差,常能確定分布.例7已知X服從正態(tài)分布,E(X)=1.7,D(X)=3,Y=1–2X,求Y的密度函數(shù).解例8已知X的密度函數(shù)為:其中A,B是常數(shù),且E(X)=
7、0.5.求A,B;設(shè)Y=X2,求E(Y),D(Y).解(1)(2)例9將編號分別為1~n的n個(gè)球隨機(jī)地放入編號分別為1~n的n只盒子中,每盒一球.若球的號碼與盒子的號碼一致,則稱為一個(gè)配對.求配對個(gè)數(shù)X的期望與方差.解則不相互獨(dú)立.但P10P10P10矩1.K階原點(diǎn)矩Ak=E(Xk),k=1,2,…而E(
8、X
9、k)稱為X的K階絕對原點(diǎn)矩;2.K階中心矩Bk=E[X-E(X)]k,k=1,2,…而E
10、X-E(X)
11、k稱為X的K階絕對中心矩;3.K+l階混合原點(diǎn)矩E(XkYl),k,l=0,1,2,…;4.K+l階混合中
12、心矩E{[X?E(X)]k[Y?E(Y)]l},k,l=0,1,2,…幾個(gè)重要不等式在概率論中,有些不等式對概率論的理論與應(yīng)用起著很重要的作用.馬爾科夫不等式設(shè)非負(fù)隨機(jī)變量X的數(shù)學(xué)期望存在,則對任意正數(shù)?,有證明設(shè)X為連續(xù)型隨機(jī)變量,密度函數(shù)為f(x),則對任意正數(shù)?,有推論1設(shè)r.v.X的k階絕對原點(diǎn)矩存在,則對任意??0,有證明因?yàn)?/p>
13、X
14、非負(fù),由馬爾科夫不等式得若r.v.X的期望和方差存在,則對任意??0,有它有以下等價(jià)的形式:推論2切貝曉夫(Chebyshev)不等式證明因?yàn)镈X存在,所以EX2存在,從而EX存
15、在,由馬爾科夫不等式得得證.設(shè)(X,Y)是一個(gè)二維隨機(jī)變量,若EX2,EY2,則EXY存在,且等號成立的充要條件是證明先證定理的第一部分,由不等式利用此不等式,則有柯西-許瓦茲(Cauchy-Schwartz)不等式即EXY存在.現(xiàn)證明定理的第二部分,作變量為t的函數(shù)g(t)=E(tX-Y)2,由數(shù)學(xué)期望的性質(zhì)得g(t)=t2EX2-t2EXY+EY2.即因?yàn)間(t)?0,所以二次三項(xiàng)式t2EX2-t2EXY+EY2最多有一個(gè)實(shí)根,從而其判別式滿足又因得證.