Лекция 15 Непрерывные случайные величины

Определение 15.1.Говорят, что случайная величина Х имеет вероятность или плотность распределения вероятностей, если существует функция p(x)такая, что функция распределения

Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru =P{X<x}= Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru (1).

Пример 15.2. Функция распределения случайной величины Х имеет вид Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru

Найдите плотность распределения.

Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru Плотность распределения p(x) и функция распределения Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru связаны формулой (1), из нее получаем:

p(x)= Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru при Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru ;

p(x)= Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru =0 при Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru .

Таким образом, плотность распределения данной случайной величины определяется следующей функцией

Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru

Пример 15.3. Найти функцию распределения Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru случайной величины Х, плотность вероятности которой определена функцией

Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru

Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru Чтобы найти функцию распределения Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru , воспользуемся формулой (1). При Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru получаем Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru =0.

При Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru находим

Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru + Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru + Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = 0+ Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru .

При Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru имеем

Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru + Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru + Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru + Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru + Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru =0+ Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru + + Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru +(2x - Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru ) – (2 - Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru )= - Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru + 2x - 1.

При Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru получаем Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru + Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru + Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru =1.

Таким образом, искомая функция распределения имеет вид

Плотность распределения p(x) и функция распределения Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru связаны формулой (1), из нее получаем:

p(x)= Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru при Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru ;

p(x)= Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru =0 при Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru .

Таким образом, плотность распределения данной случайной величины определяется следующей функцией

Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru

Определение 15.3. Случайная величина называется непрерывной, если она имеет плотность распределения вероятностей.

График функции p(x) (плотности распределения) называется кривой распределения.

Вероятность попадания значений случайной величины X в интервал Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru равна:

P{ Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru <X< Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru }= Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru (2).

Пример 15.4.Плотность распределения случайной величины Х задана функцией

Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru

Найти вероятность того, что в результате испытания величина Х примет значение из интервала (1,2).

Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru Необходимую вероятность найдем по формуле (2):

P{1<X<2}= Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru - Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = 1- Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru = Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru =0,75. Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru

Свойства плотности распределения

Свойство 15.3. F'(x)=p(x).

Свойство 15.4. Плотность распределения – неотрицательная функция p(x)>0.

Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru Т.к. F(x) - неубывающая функция, то F'(x) Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru 0, p(x)= F'(x) Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru 0. Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru

График плотности распределения называют кривой распределения. Кривая распределения расположена либо над осью Ox, либо на оси Oх.

Свойство 15.5. Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru =1.

Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru В равенстве (1) вместо x ставим x=+∞, получаем F(+∞)= Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru =1. Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru

Свойство 15.6. Вероятность того, что непрерывная случайная величина Х примет значение из множества В равна интегралу по множеству В от плотности распределения:

Р(Х Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru В)= Лекция 15 Непрерывные случайные величины - student2.ru .

Литература:

1. Гмурман, В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика / В.Е. Гмурман – М.: Высшая школа, 1977 (2004, 2008). – 480 с.

2. Гмурман, В.Е. Руководство к решению задач по ТВ и МС / В.Е. Гмурман – М.: Высшая школа, 1979 (2004, 2008). – 400 с.

3. Мацкевич, И.П. Высшая математика: ТВ и МС / И.П. Мацкевич, Г.П. Свирид – Минск.: Вышэйшая школа, 1993. – 269 с.

4. Еровенко, В.А. Основы высшей математики для филологов: методические замечания и примеры, курс лекций / В.А. Еровенко. – Минск.: БГУ, 2006. – 175 с.

5. Бураковский, В.В. Теория вероятностей и математическая статистика: лабораторный практикум: в 2 ч. Ч. 1 / В.В. Бураковский – Гомель.: ГГУ им. Ф. Скорины, 2002. – 52 с.

6. Свешников, А.А. Сборник задач по теории вероятности, математической статистики и теории случайных функций / А.А. Свешников – М.: Наука, 1965. – 632 с.

7. Кручкович, Г.И. Сборник задач и упражнений по специальным главам высшей математики / Г.И. Кручкович, Г.М. Мордасова, В. А. Подольский, Б. С. Римский-Корсаков, – М.: Высшая школа, 1970. – 512 с.

Учебное издание

БУРАКОВСКИЙ ВЛАДИМИР ВИКТОРОВИЧ

БОРОДИЧ ТИМУР ВИКТОРОВИЧ

Высшая математика

Тексты лекций

Рекомендованы к изданию научно-методическим советом учреждения образования «Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины»

Подписано в печать __.__.__. Формат 60x84 1/16. Бумага писчая № 1

Печать офсетная. Гарнитура Таймс. Усл. П. Л. 4,7. Уч.-изд.л. 3,72. Тираж ___ экз.

Учреждение образования

«Гомельский государственный университет

имени Франциска Скорины»

246019, г. Гомель, ул. Советская, 104

Отпечатано на полиграфической технике с оригинала

макета учреждения образования «Гомельский государственный

университет имени Франциска Скорины»

246019, г. Гомель, ул. Советская, 104

Наши рекомендации