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随机变量及其分布

  1. 随机变量

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    注:随机变量是一个实值单值函数,但随机变量X在某次具体的实验中,X为一个实数;

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  2. 离散型随机变更及其分布律

    有些随机变更,它全部可能取到的值是有限个或可列无限多个,这种随机变量称为离散型随机变量。若以T记某元件的寿命,它所可能取的值充满一个区间,是无法按一定次序一一列举出来的,因而它是一个非离散型的随机变量;

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    解:随机变量X取0,1,2,3,4这五个值;

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    注:该示例推广到n个路口时,第n-1个路口的概率为第n-2个路口概率的1/2,最后一个即第n个等于n-1个的概率,概率总和加起来恒等于1,如5个路口时为0.5+0.25+0.125+0.0625+0.03125+0.03125=1

  3. 三种重要的离散型随机变量

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    以 X 表示 n 重伯努利试验中事件 A 发生的次数时有:

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    n重伯努利试验的概率为:image.png

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    对于不放回抽样,由于第一次试验的概率和第二次试验的概率不相等,各次试验间不独立,因此 n 次不放回抽样试验不是 n 重伯努利试验;

    对于从 1000 个样品中抽取 20 个样品做不放回抽样,由于抽样数相对于总数很小,因此可以将不放回抽样近似成放回抽样,求取近似值;

    对于 X~b( n , p )式中,n 为试验的重复次数,p 为事件的发生概率,随机变量 X 表示该概率事件发生的次数,值为 0,1,2,3.....n;P(X=k)表示 X 发生 k 次的概率;

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    注:抽SSR的概率----100抽抽中的概率为63.4%,200抽抽中的概率为86.6%,300抽抽中SSR的概率为95%,400抽抽中SSR的概率为98%,月见黑的概率为0.66%,15抽抽出3个的概率为0.04%; (抽中表示最少抽中1个,包含了抽中多个的概率)

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  4. 泊松分布

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    除了用于近似计算二项分布外,泊松分布还适合描述一段时间(空间)内随机事件发生次数的概率分布。例如:

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  5. 几何分布和超几何分布(离散型随机变量)

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    超几何分布与二项分布与泊松分布的关系

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  6. 随机变量的分布函数

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    3. F(X+0) = F(X),即 F(X)是右连续的;

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  7. 分布函数与概率密度的关系

    1)分布函数F(x)的导数是概率密度函数f(x),即image.png

    2)分布函数F(x)是一个不单调递增的函数,且当x->∞时,F(x)的极限等于1,而概率密度函数image.png,即负无穷大到正无穷大的总积分等于1;

    3)image.png,即分布函数F(x)在x处的值等密度函数f(x)在-∞->x的积分,1-F(x)的值则等于密度函数f(x)在x->+∞的积分;

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  8. 连续型随机变量及其概率密度

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    注:4.1式中,由于f(t)可积,因此原函数一定是连续的,对应的随机变量则称为连续型随机变量;

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    注:由定义知道,改变概率密度f(x)在个别点的函数值不影响分布函数 F(x)的取值;因此,并不在乎改变概率密度在个别点上的值;

    连续型随机变量X的分布函数是连续的,连续型随机变量取任一指定实数值a的概率为0,即P{X=a}=0,这两点性质离散型随机变量是不具备的;

  9. 三种重要的连续型随机变量

    1)均匀分布

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    QQ图片20170827235858.png; 

    2)指数分布

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    指数分布的概率密度函数和分布函数分别为:

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    服从指数分布的随机变量X具有下列性质:

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    3)正态分布

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    正态分布的分布函数

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    标准正态分布

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    正态分布的意义

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  10. 正态分布的标准化

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    注:非标准的正态分布函数可以通过上式化为标准正态分布,从而从标准正态分布表中查询相应的结果;

    概率计算公式:

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    注:除了用查询分布函数的标准正态分布表外,也可以用数学软件计算密度函数的积分求得概率,如下图:

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  11. 随机变量的函数的分布

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    离散型

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    连续型

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    求连续型随机变量的函数概率密度的分布函数法

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