Главная   Онлайн учебники   База репетиторов России   Тренажеры по математике   Подготовка к ЕГЭ 2017 онлайн



Глава 4. Комбинаторика

4.3.

Назад Вперед
Назад Вперед

4.3.5.

Пусть мы измеряем случайную величину N раз, например, десять раз измеряем скорость ветра и хотим найти среднее значение. Как связано среднее значение с функцией распределения?

Будем кидать игральный кубик большое количество раз. Количество очков, которое выпадет на кубике при каждом броске, является случайной величиной и может принимать любые натуральные значения от 1 до 6. Среднее арифметическое выпавших очков, подсчитанных за все броски кубика, тоже является случайной величиной, однако при больших N оно стремится ко вполне конкретному числу – математическому ожиданию Mx. В данном случае Mx = 3,5.

Каким образом получилась эта величина? Пусть в N испытаниях раз выпало 1 очко, раз – 2 очка и так далее. Тогда При N → ∞ количество исходов, в которых выпало одно очко, Аналогично, Отсюда

Модель 4.5. Игральные кости
 

Предположим теперь, что мы знаем закон распределения случайной величины x, то есть знаем, что случайная величина x может принимать значения x1x2, ..., xk с вероятностями p1p2, ..., pk.

Математическое ожидание Mx случайной величины x равно

Математическое ожидание случайной величины часто обозначается как <x>. Записи <x> и Mx эквивалентны.

Пример 1

Найти математическое ожидание числа очков, которые выбьет первый стрелок в предыдущем примере.

Показать решение

Математическое ожидание не всегда является разумной оценкой какой-нибудь случайной величины. Так, для оценки средней заработной платы разумнее использовать понятие медианы, то есть такой величины, что количество людей, получающих меньшую, чем медиана, зарплату и большую, совпадают.

 

Медианой случайной величины называют число x1/2 такое, что p (x < x1/2) = 1/2.

Другими словами, вероятность p1 того, что случайная величина x окажется меньшей x1/2, и вероятность p2 того, что случайная величина x окажется большей x1/2, одинаковы и равны 1/2. Медиана определяется однозначно не для всех распределений.

Вернёмся к случайной величине x, которая может принимать значения x1x2, ..., xk с вероятностями p1p2, ..., pk.

 

Дисперсией случайной величины x называется среднее значение квадрата отклонения случайной величины от её математического ожидания:

Используя вероятности pi того, что величина x принимает значения xi, эту формулу можно переписать следующим образом:


 

Среднеквадратическим отклонением случайной величины x называется корень квадратный из дисперсии этой величины:

Пример 2

В условиях предыдущего примера вычислить дисперсию и среднеквадратическое отклонение случайной величины x.

Показать решение

Модель 4.6. Стрельба в мишень
Пример 3

Найти распределение вероятности числа очков, выпавших на кубике с первого броска, медиану, математическое ожидание, дисперсию и среднеквадратичное отклонение.

Показать решение

Свойства математического ожидания
  • Математическое ожидание суммы независимых случайных величин равно сумме их математических ожиданий:
    Mx + y = Mx + My.
  • Математическое ожидание произведения независимых случайных величин равно произведению их математических ожиданий:
    Mx · y = Mx · My.

 

Пример 4

Найти математическое ожидание суммы и произведения очков, выпавшей на двух кубиках.

Показать решение

Свойства дисперсии
  • Дисперсия суммы независимых случайных величин равно сумме дисперсий:
    Dx + y = Dx + Dy.

 

Пример 5

Найти математическое ожидание и дисперсию суммы очков, выпавших при бросании кубика N раз.

Показать решение

 

Дисперсия случайной величины связана с математическим ожиданием квадрата этой случайной величины следующим соотношением:

Доказательство
 

Назад Вперед
Наверх

Включить/Выключить фоновую музыкуВключить/Выключить звуки событий

Главная   Онлайн учебники   База репетиторов России   Тренажеры по математике   Подготовка к ЕГЭ 2017 онлайн

Смотрите также: Математика, Английский язык, Химия, Биология, Физика, География, Астрономия.
А также: online подготовка к ЕГЭ на College.ru, библиотека ЭОРов и обучающие программы на Multiring.ru.