- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Page 4
1 EX xi x ; n i 1
n
1 2 DX ( xi x ) . n i 1
n
概率论与数理统计
四.
二项分布Βιβλιοθήκη 在n 重Bernoulli 试验中,设每次试验中事件A发 生的概率为p(0<p<1),记 X 是n 次试验中事件A发 生的次数 , 那么事件 { X k} 即“在n次试验中事 件A恰好发生k次”,则由Bernoulli概型可知 k P{X k} Cn pk (1 p)nk , k 0,1,2,, n. 定义: 若一个随机变量 X 的概率分布为 k P{X k} Cn pk (1 p)nk , k 0,1,2,, n. 则称X服从参数为n, p 的二项分布.记作 X b(n, p).
(0.001 (0.999) )
5
4995
0.1756
概率论与数理统计
(2) 令X 表示命中次数,则 X ~ B(5000,0.001)
P( X 1) 1 P( X 1) 1 P( X 0)
1 C
0 5000
(0.001) (0.999)
0
5000
0.9934 .
, 0 k n.
定义: 若随机变量X的概率分布为
P{ X k} C C C
k N1 nk N2 n N
, 0 k n.
则称随机变量X服从超几何分布.
Page 21
概率论与数理统计
注: 若X服从超几何分布,则
nN1 EX ; N nN1 N1 N n DX (1 )( ); N N N 1
P{X 2} C (0.05) (0.95)
2 3 2
Page 6
32
0.007125.
概率论与数理统计
例2: 某车间有8台5.6千瓦的车床,每台车床由于 工艺上的原因,常要停车.设各车床使用是相互独 立的,每台车床平均每小时停车12分钟,求 (1)在某指定时刻车间恰有两台车床停车的概率; (2)全部车床用电超过30千瓦的可能性有多大. 解:由于每台车床使用是独立的,而且每台车床 只有开车与停车两种情况,且停车的概率为 12 / 60 0.2; 因此这是一个8重贝努里试验。 记 X 为某时刻车床的停车数,则 X b(8,0.2);
0.22 •
• • • •• •• • • • • • • • • • • • • • • x 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20
Page 13
概率论与数理统计
0.2 0.15 0.1 0.05
5
10
15
20
Page 14
概率论与数理统计
二项分布中最可能出现次数的定义与推导
二项分布的数学期望与方差: 由前面 X i 的定义可知
X X i , EX i p, DX i p(1 p),
i 1 n
从而
EX E ( X i ) EX i np;
i 1 i 1
n
n
DX D( X i ) DX i np(1 p).
C (0.2) (0.8) C (0.2) (0.8) C (0.2) (0.8)
0 8 0 8 1 8 1 7 2 8 2 6
0.7969.
例3: 见课本P36例6.
Page 8
概率论与数理统计
注: 当n=1时,二项分布 b(n, p) 就是参数为p的 0-1 分布 b(1, p) .它们之间具有如下的关系: 记X为n重伯努利试验中事件A出现的次数,其 中 P( A) p; 则 X b(n, p); 记 X i 为第i次试验中 事件A出现的次数,即
Page 5
概率论与数理统计
例1: 已知100个产品当中有5个次品,先从中有放 回地取三次,每次任取1个,求在所取得三个产品中 恰有2个次品的概率. 解: 因为这是有放回地取3次,所以这3次试验的条 件完全相同且独立;每次试验只有“取到合格品 ”及“取到次品”两种结果,且取到次品的概率 为 5 /100 0.05 ;所以这是一个3重伯努利试验. 记 X 为取得的三个产品中的次品数,则 X b(3,0.05); 则所求的概率为
k
P{ X k} e , 0,k 0,1,2, k!
则称 X 服从参数为 的泊松分布,记作 X P( ). x 注: 由 e 的Taylor展开式可知
EX k e e e ; k 0 k ! k 1 (k 1)! k 0 k !
则称随机变量X服从参数为p的几何分布.
Page 19
k 1
概率论与数理统计
几何分布的数学期望与方差:
EX kp(1 p)
k 1 k 1
1 ; p
EX k p(1 p)
2 2 k 1
k 1
2(1 p) 1 ; 2 p p
2
1 p DX EX ( EX ) 2 . p
0.273•
• 0
Page 11
此时的 k 称为最可能成功次数 • 1 • • • • • 2 3 4 5 6 • 7 • 8
x
概率论与数理统计
0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 2 4 6 8
Page 12
概率论与数理统计
设 X ~ B(20,0.2) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ~ 20 .01 .06 .14 .21 .22 .18 .11 .06 .02 .01 .002 < .001 P 由图表可见 , 当 k 4 时, 分布取得最大值 P20 (4) 0.22
Page 2
概率论与数理统计
二.
两点分布
定义: 若随机变量X只有两个取值,其概率分布为 x1 x2 X
P p 1-p
则称X服从 x1 , x2 处参数为p的两点分布. 特别地,若随机变量X的概率分布为 1 0 X
P
1 p
p
则称X服从参数为p的0 – 1分布. 注: EX p, DX EX 2 ( EX )2 p p2 ;
概率论与数理统计
Probability and Mathematical Statistics
概率论与数理统计
§2.3 常用的离散型分布
一. 退化分布
定义: 若随机变量X以概率1取某一常数,即 P{ X a} 1, 则称X服从a处的退化分布.
注: 在所有分布,最简单的分布就是退化分布.其 之所以称为退化分布,是因为其取值几乎是确定 的,即这样的随机变量退化成了一个确定的常数 .
Page 16
概率论与数理统计
例4 独立射击5000次, 命中率为0.001, 求 (1) 最可能命中次数及相应的概率; (2) 命中次数不少于1 次的概率.
解 (1) k = [( n + 1)p ]
= [( 5000+ 1)0.001] =5
P (5) C 5000
Page 17
5 5000
i 1 i 1
Page 10
n
n
概率论与数理统计
设 X ~ B( 8, 13 ) k 1 k 1 )8k , k 0,1 ,8 P (k ) P( X k ) C8 ( 3 ) (1 3 , 8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 .039 .156 .273 .273 .179 .068 .017 .0024 .0000 P 由图表可见 , 当 k 2或 3 时, 分布取得最大值 P (2) P (3) 0.273 8 8 二项分布的取值情况
Page 3
概率论与数理统计
注:凡试验只有两个结果常用0 – 1分布来描述,如产品的 质量是否合格,系统是否正常,人口性别统计等等.
三.
n个点上的均匀分布
定义: 若随机变量X的概率分布为 x2 xn x1 X 1/ n 1/ n 1/ n P 则称X服从n个点 {x1 , x2 ,, xn }上的均匀分布. 注:
2
例4: 见课本P59例2.19
Page 20
概率论与数理统计
六.
超几何分布
引例: 一个袋子中装有 N 个球,其中有 N1个白球, N 2个黑球( N N1 N2 ) ,从中不放回地抽取n个 球;记X为取到白球的数目,则由古典概型可得
P{ X k} C C C
k N1 nk N2 n N
Page 18
概率论与数理统计
五.
几何分布
在独立重复试验中,设事件A发生的概率为 p, X为直到事件A首次发生为止所进行的试验 次数,则由P33定理1.4可知X的概率分布为
P{X k} (1 p) p,0 p 1, k 1.
定义: 若随机变量X的概率分布为
k 1
P{X k} (1 p) p,0 p 1, k 1.
注: 引例中,如果采用的是放回的取球方式,则X服 从二项分布.在实际应用中,当N 很大,并且N1 及N 2 均较大,而n相对较小,通常将不放回抽取近似当 作有放回抽取问题来处理,即可用二项分布来近 似超几何分布.即
k n CN1 CNk 2 n CN
N1 k N 2 n k C ( ) ( ) . N N
若 P( X k ) P( X j ), j X 可取的一切值
则称 k为最可能出现的次数
k 记 pk P( X k ) Cn pk (1 p)nk , k 0,1,, n
pk 1 (1 p)k 1 pk p(n k 1)
pk (1 p)(k 1) 1 pk 1 p(n k )
则 X i b(1, p); 并且 X1 , X 2 ,, X n 相互独立;根 据X及 X i 的定义可知 X X1 X 2 X n .