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.