Вероятностный смысл: есть предел отношения вероятности попадания случайной точки в прямоугольник со сторонами и к площади этого прямоугольника, когда стороны стремятся к нулю.
Свойства плотности:
1)
2)
Свойство следует из того, что есть неубывающая функция своих аргументов.
3) Свойство нормировки:
По свойству
4)
Плотности распределения вероятностей отдельных компонентов случайного вектора выражаются виде интегралов от совместных плотностей распределения.
5) Если двумерный случайный непрерывный вектор, то вероятность попадания случайной точки а произвольную область определяется формулой:
Доказательство:
В общем случае область апроксимируется объединением вписанных и описанных прямоугольников. При стремлении сторон прямоугольника к нулю получается требуемая формула.
Независимость случайных величин.
Определение: Случайные величины называются независимыми, если для любых событий , где - подмножество числовой прямой, имеет место равенство:
.
Теорема: Случайные величины независимы тогда и только тогда, когда в любой точке с координатами имеет место равенство:
(1)
Доказательство:
(2)
За и выберем любые полуинтервала числовой прямой.
,.
Достаточность: Пусть условие (2) выполнено.
Необходимость: Пусть выполнены условия определения т.е. вероятность того, что
Устремим , к . Получим:
что и требовалось доказать.
Следствия:
1) Пусть плотность распределения вероятности двумерного непрерывного случайного вектора. Случайные величины и независимы тогда и только тогда, когда во всех точках непрерывности функции имеет место равенство: .
Доказательство:
Формулу (2) дважды продифференцируем по и , и получим требуемое равенство.
2) Для того что бы дискретные случайные величины были независимы необходимо и достаточно следующее равенство:
Условные законы распределения составляющих.
Определение: Условным законом распределения составляющей при называют совокупностью условных вероятностей:
вычисленных в предположении, что событие уже наступило.
.
Следовательно условный закон распределения составляющей в предположении, что событие уже наступило, имеет вид:
.
Теорема: Сумма вероятностей условного закона распределения равна единице.
Доказательство:
. Что и требовалось доказать.
Пример: Найти закон распределения при условии, что , и математическое .
1 |
3 |
4 |
|
1 |
0,15 |
0,1 |
0,25 |
2 |
0,3 |
0,1 |
0,1 |
1 |
3 |
4 |
|
Определение: Условной плотностью распределения составляющей при заданном значении называется отношение плотности совместного распределения к плотности распределения составляющей .
Все свойства распределения вероятностей остаются в силе:
- условное математическое ожидание
Пусть случайные величины и независимы.
.
Если компонента и независимы, то условная плотность распределения равна безусловной плотности распределения.
Числовые характеристики случайных величин.
Теорема: Если случайные величины и независимы, то .
.
, т.к.:
.
Замечание: Это свойство распространяется на сумму независимых случайных величин.
Математическое ожидание и дисперсия -мерного случайного вектора.
Определение: Математическим ожиданием -мерного случайного вектора называется вектор составленный из математических ожиданий координат.
.
Определение: Дисперсией - мерного случайного вектора называется вектор составленный из дисперсии координат.
Для непрерывного:
Ковариация. Коэффициент корреляции.
Определение: Ковариация случайных величин и называется число, определяемое формулой:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.