Ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ ìîæåò áûòü ëåãêî íàéäåíà, åñëè èçâåñòíà ïëîòíîñòü ðàñïðåäåëåíèÿ, ïî ôîðìóëå:

Ñâîéñòâà ïëîòíîñòè ðàñïðåäåëåíèÿ


       1.  Ïëîòíîñòü ðàñïðåäåëåíèÿ – íåîòðèöàòåëüíàÿ ôóíêöèÿ.

       2.  Íåñîáñòâåííûé èíòåãðàë îò ïëîòíîñòè ðàñïðåäåëåíèÿ â ïðåäåëàõ îò - ∞ äî ∞ ðàâåí åäèíèöå.

       Ïðèìåð 22. Ñëó÷àéíàÿ âåëè÷èíà ïîä÷èíåíà çàêîíó ðàñïðåäåëåíèÿ ñ ïëîòíîñòüþ:

       Òðåáóåòñÿ íàéòè êîýôôèöèåíò à, îïðåäåëèòü âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî ñëó÷àéíàÿ âåëè÷èíà ïîïàäåò â èíòåðâàë îò 0 äî .

❍        

1) Äëÿ íàõîæäåíèÿ êîýôôèöèåíòà à âîñïîëüçóåìñÿ ñâîéñòâîì .

2) Íàõîäèì âåðîÿòíîñòü ïîïàäàíèÿ ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû â çàäàííûé èíòåðâàë.. ˜

       

×èñëîâûå õàðàêòåðèñòèêè íåïðåðûâíûõ ñëó÷àéíûõ âåëè÷èí


       Ïóñòü íåïðåðûâíàÿ ñëó÷àéíàÿ âåëè÷èíà çàäàíà ôóíêöèåé ðàñïðåäåëåíèÿ f(x). Äîïóñòèì, ÷òî âñå âîçìîæíûå çíà÷åíèÿ ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû ïðèíàäëåæàò îòðåçêó [a, b].

       Îïðåäåëåíèå. Ìàòåìàòè÷åñêèì îæèäàíèåì  íåïðåðûâíîé ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû , âîçìîæíûå çíà÷åíèÿ êîòîðîé ïðèíàäëåæàò îòðåçêó [a, b], íàçûâàåòñÿ îïðåäåëåííûé èíòåãðàë

       Åñëè âîçìîæíûå çíà÷åíèÿ ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû ðàññìàòðèâàþòñÿ íà âñåé ÷èñëîâîé îñè, òî ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå íàõîäèòñÿ ïî ôîðìóëå:

       Ïðè ýòîì, êîíå÷íî, ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî íåñîáñòâåííûé èíòåãðàë ñõîäèòñÿ.

ÍÅ íàøëè? Íå òî? ×òî âû èùåòå?

       

Îïðåäåëåíèå. Äèñïåðñèåé íåïðåðûâíîé ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû íàçûâàåòñÿ ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå êâàäðàòà åå îòêëîíåíèÿ.

       Ïî àíàëîãèè ñ äèñïåðñèåé äèñêðåòíîé ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû, äëÿ ïðàêòè÷åñêîãî âû÷èñëåíèÿ äèñïåðñèè èñïîëüçóåòñÿ ôîðìóëà:

       Îïðåäåëåíèå. Ñðåäíèì êâàäðàòè÷íûì îòêëîíåíèåì íàçûâàåòñÿ êâàäðàòíûé êîðåíü èç äèñïåðñèè.

Ïðèìåð 23. Ñëó÷àéíàÿ âåëè÷èíà çàäàíà èíòåãðàëüíîé ôóíêöèåé ðàñïðåäåëåíèÿ .

Íàéòè:

äèôôåðåíöèàëüíóþ ôóíêöèþ (ïëîòíîñòü âåðîÿòíîñòåé); ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå.

.  ˜

Çàêîíû ðàñïðåäåëåíèÿ íåïðåðûâíûõ ñëó÷àéíûõ âåëè÷èí

Ïðè ðåøåíèè ïðàêòè÷åñêèõ çàäà÷ çà÷àñòóþ òî÷íî íàéòè çàêîí ðàñïðåäåëåíèÿ ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû äîâîëüíî ñëîæíî. Îäíàêî, âñå ïðîèñõîäÿùèå ïðîöåññû, ñâÿçàííûå ñî ñëó÷àéíûìè âåëè÷èíàìè, ìîæíî ðàçäåëèòü íà íåñêîëüêî òèïîâ, êàæäîìó èç êîòîðûõ ìîæíî ïîñòàâèòü â ñîîòâåòñòâèå êàêîé – ëèáî çàêîí ðàñïðåäåëåíèÿ.

       Âûøå áûëè ðàññìîòðåíû íåêîòîðûå òèïû ðàñïðåäåëåíèé äèñêðåòíîé ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû òàêèå êàê áèíîìèíàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå è ðàñïðåäåëåíèå Ïóàññîíà.

       Ðàññìîòðèì òåïåðü íåêîòîðûå òèïû çàêîíîâ ðàñïðåäåëåíèÿ äëÿ íåïðåðûâíîé ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû.

Ðàâíîìåðíîå ðàñïðåäåëåíèå


       Îïðåäåëåíèå. Íåïðåðûâíàÿ ñëó÷àéíàÿ âåëè÷èíà èìååò ðàâíîìåðíîå ðàñïðåäåëåíèå íà îòðåçêå [a, b], åñëè íà ýòîì îòðåçêå ïëîòíîñòü ðàñïðåäåëåíèÿ ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû ïîñòîÿííà, à âíå åãî ðàâíà íóëþ.

       Ïîñòîÿííàÿ âåëè÷èíà ìîæåò áûòü îïðåäåëåíà èç óñëîâèÿ ðàâåíñòâà åäèíèöå ïëîùàäè, îãðàíè÷åííîé êðèâîé ðàñïðåäåëåíèÿ.

       Ïîëó÷àåì .

  f(x)

               

                                0  a  b  x

       Íàéäåì ôóíêöèþ ðàñïðåäåëåíèÿ F(x) íà îòðåçêå [a, b].

                        F(x)

                                1

  0  a  b  x

       

       Äëÿ òîãî, ÷òîáû ñëó÷àéíàÿ âåëè÷èíà ïîä÷èíÿëàñü çàêîíó ðàâíîìåðíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ íåîáõîäèìî, ÷òîáû åå çíà÷åíèÿ ëåæàëè âíóòðè íåêîòîðîãî îïðåäåëåííîãî èíòåðâàëà, è âíóòðè ýòîãî èíòåðâàëà çíà÷åíèÿ ýòîé ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû áûëè áû ðàâíîâåðîÿòíû.

       Îïðåäåëèì ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå è äèñïåðñèþ ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû, ïîä÷èíåííîé ðàâíîìåðíîìó çàêîíó ðàñïðåäåëåíèÿ.

       Âåðîÿòíîñòü ïîïàäàíèÿ ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû â çàäàííûé èíòåðâàë:


Ïðèìåð 24. Öåíà äåëåíèÿ øêàëû èçìåðèòåëüíîãî ïðèáîðà ðàâíà 0,2. Ïîêàçàíèÿ ïðèáîðà îêðóãëÿþò äî áëèæàéøåãî öåëîãî çíà÷åíèÿ. Íàéòè âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî ïðè îòñ÷åòå áóäåò ñäåëàíà îøèáêà: à) ìåíüøàÿ 0,04 ,  á) áîëüøàÿ 0,05.

❍ 

à) 

Îòâåò:

á) 

Îòâåò:

˜

Ïðèìåð 25. Àâòîáóñû íåêîòîðîãî ìàðøðóòà èäóò ñòðîãî ïî ðàñïèñàíèþ. Èíòåðâàë äâèæåíèÿ 5 ìèíóò. Íàéòè âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî ïàññàæèð, ïîäîøåäøèé ê îñòàíîâêå, áóäåò æäàòü àâòîáóñ ìåíåå 3 ìèíóò.

❍ 

Îòâåò:   ˜

Ïîêàçàòåëüíîå ðàñïðåäåëåíèå


       Îïðåäåëåíèå. Ïîêàçàòåëüíûì (ýêñïîíåíöèàëüíûì) íàçûâàåòñÿ ðàñïðåäåëåíèå âåðîÿòíîñòåé íåïðåðûâíîé ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû , êîòîðîå îïèñûâàåòñÿ ïëîòíîñòüþ

ãäå λ - ïîëîæèòåëüíîå ÷èñëî.

       Íàéäåì çàêîí ðàñïðåäåëåíèÿ.

       Ãðàôèêè ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ è ïëîòíîñòè ðàñïðåäåëåíèÿ:

        f(x)  F(x)

        λ                                         1

  0                                x         0                                 x        

Èç çà áîëüøîãî îáúåìà ýòîò ìàòåðèàë ðàçìåùåí íà íåñêîëüêèõ ñòðàíèöàõ:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10