第二章隨機(jī)變量和其分布.doc

《第二章隨機(jī)變量和其分布.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、第二章隨機(jī)變量及其分布2．1．1離散型隨機(jī)變量第一課時(shí)思考1：擲一枚骰子，出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)可以用數(shù)字1,2，3，4，5，6來(lái)表示．那么擲一枚硬幣的結(jié)果是否也可以用數(shù)字來(lái)表示呢？擲一枚硬幣，可能出現(xiàn)正面向上、反面向上兩種結(jié)果．雖然這個(gè)隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果不具有數(shù)量性質(zhì)，但我們可以用數(shù)1和0分別表示正面向上和反面向上（圖2.1一1).在擲骰子和擲硬幣的隨機(jī)試驗(yàn)中，我們確定了一個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系，使得每一個(gè)試驗(yàn)結(jié)果都用一個(gè)確定的數(shù)字表示．在這個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系下，數(shù)字隨著試驗(yàn)結(jié)果的變化而變化．定義1：隨著試驗(yàn)結(jié)果變化而變化的變量稱為隨機(jī)變量（randomvariable

2、)．隨機(jī)變量常用字母X,Y，，，…表示．思考2：隨機(jī)變量和函數(shù)有類似的地方嗎？隨機(jī)變量和函數(shù)都是一種映射，隨機(jī)變量把隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果映為實(shí)數(shù)，函數(shù)把實(shí)數(shù)映為實(shí)數(shù)．在這兩種映射之間，試驗(yàn)結(jié)果的范圍相當(dāng)于函數(shù)的定義域，隨機(jī)變量的取值范圍相當(dāng)于函數(shù)的值域．我們把隨機(jī)變量的取值范圍叫做隨機(jī)變量的值域．例如，在含有10件次品的100件產(chǎn)品中，任意抽取4件，可能含有的次品件數(shù)X將隨著抽取結(jié)果的變化而變化，是一個(gè)隨機(jī)變量，其值域是｛0,1,2,3,4}.利用隨機(jī)變量可以表達(dá)一些事件．例如{X=0｝表示“抽出0件次品”,{X=4｝表示“抽出4件次品”等．

3、你能說(shuō)出｛X<3｝在這里表示什么事件嗎？“抽出3件以上次品”又如何用X表示呢？定義2：所有取值可以一一列出的隨機(jī)變量，稱為離散型隨機(jī)變量(discreterandomvariable).離散型隨機(jī)變量的例子很多．例如某人射擊一次可能命中的環(huán)數(shù)X是一個(gè)離散型隨機(jī)變量，它的所有可能取值為0，1，…，10；某網(wǎng)頁(yè)在24小時(shí)內(nèi)被瀏覽的次數(shù)Y也是一個(gè)離散型隨機(jī)變量，它的所有可能取值為0,1,2，….思考3：電燈的壽命X是離散型隨機(jī)變量嗎？[來(lái)源:學(xué)+科+網(wǎng)Z+X+X+K]電燈泡的壽命X的可能取值是任何一個(gè)非負(fù)實(shí)數(shù)，而所有非負(fù)實(shí)數(shù)不能一一列出，所以

4、X不是離散型隨機(jī)變量．在研究隨機(jī)現(xiàn)象時(shí)，需要根據(jù)所關(guān)心的問(wèn)題恰當(dāng)?shù)囟x隨機(jī)變量．例如，如果我們僅關(guān)心電燈泡的使用壽命是否超過(guò)1000小時(shí)，那么就可以定義如下的隨機(jī)變量：與電燈泡的壽命X相比較，隨機(jī)變量Y的構(gòu)造更簡(jiǎn)單，它只取兩個(gè)不同的值0和1，是一個(gè)離散型隨機(jī)變量，研究起來(lái)更加容易．連續(xù)型隨機(jī)變量:對(duì)于隨機(jī)變量可能取的值，可以取某一區(qū)間內(nèi)的一切值，這樣的變量就叫做連續(xù)型隨機(jī)變量如某林場(chǎng)樹(shù)木最高達(dá)30米，則林場(chǎng)樹(shù)木的高度是一個(gè)隨機(jī)變量，它可以?。?，30]內(nèi)的一切值4.離散型隨機(jī)變量與連續(xù)型隨機(jī)變量的區(qū)別與聯(lián)系:離散型隨機(jī)變量與連續(xù)型隨機(jī)變

5、量都是用變量表示隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果；但是離散型隨機(jī)變量的結(jié)果可以按一定次序一一列出，而連續(xù)性隨機(jī)變量的結(jié)果不可以一一列出注意：（1）有些隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果雖然不具有數(shù)量性質(zhì)，但可以用數(shù)量來(lái)表達(dá)如投擲一枚硬幣，=0，表示正面向上，=1，表示反面向上（2）若是隨機(jī)變量，是常數(shù)，則也是隨機(jī)變量三、講解范例：例1．寫出下列隨機(jī)變量可能取的值，并說(shuō)明隨機(jī)變量所取的值表示的隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果(1)一袋中裝有5只同樣大小的白球，編號(hào)為1，2，3，4，5現(xiàn)從該袋內(nèi)隨機(jī)取出3只球，被取出的球的最大號(hào)碼數(shù)ξ；(2)某單位的某部電話在單位時(shí)間內(nèi)收到的呼叫次數(shù)η解：(1)

6、ξ可取3，4，5ξ=3，表示取出的3個(gè)球的編號(hào)為1，2，3；ξ=4，表示取出的3個(gè)球的編號(hào)為1，2，4或1，3，4或2，3，4；ξ=5，表示取出的3個(gè)球的編號(hào)為1，2，5或1，3，5或1，4，5或2，3或3，4，5（2）η可取0，1，…,n，…η=i，表示被呼叫i次，其中i=0,1,2,…例2．拋擲兩枚骰子各一次，記第一枚骰子擲出的點(diǎn)數(shù)與第二枚骰子擲出的點(diǎn)數(shù)的差為ξ，試問(wèn)：“ξ>4”表示的試驗(yàn)結(jié)果是什么？答：因?yàn)橐幻恩蛔拥狞c(diǎn)數(shù)可以是1，2，3，4，5，6六種結(jié)果之一，由已知得-5≤ξ≤5，也就是說(shuō)“ξ>4”就是“ξ=5”所以，“ξ>4”

7、表示第一枚為6點(diǎn)，第二枚為1點(diǎn)例3某城市出租汽車的起步價(jià)為10元，行駛路程不超出4km，則按10元的標(biāo)準(zhǔn)收租車費(fèi)若行駛路程超出4km，則按每超出lkm加收2元計(jì)費(fèi)(超出不足1km的部分按lkm計(jì))．從這個(gè)城市的民航機(jī)場(chǎng)到某賓館的路程為15km．某司機(jī)常駕車在機(jī)場(chǎng)與此賓館之間接送旅客，由于行車路線的不同以及途中停車時(shí)間要轉(zhuǎn)換成行車路程(這個(gè)城市規(guī)定，每停車5分鐘按lkm路程計(jì)費(fèi))，這個(gè)司機(jī)一次接送旅客的行車路程ξ是一個(gè)隨機(jī)變量，他收旅客的租車費(fèi)可也是一個(gè)隨機(jī)變量(1)求租車費(fèi)η關(guān)于行車路程ξ的關(guān)系式；(Ⅱ)已知某旅客實(shí)付租車費(fèi)38元，而出

8、租汽車實(shí)際行駛了15km，問(wèn)出租車在途中因故停車?yán)塾?jì)最多幾分鐘?解：(1)依題意得η=2(ξ-4)+10，即η=2ξ+2(Ⅱ)由38=2ξ+2，得ξ=18，5×（18-15）=15．所以，出租車在途中因故停