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1、第二节 d.r.v.及其分布律,d.r.v.分布律的定义d.r.v.的表示方法三种常见分布小结,其中(k=1,2,)满足:,(2),定义2:设 xk(k=1,2,)是d.r.v.X 所取的一切可能值,称,为d.r.v.X 的分布律.,用这两条性质判断一个函数是否是分布律,一、d.r.v.分布律的定义,解:依据分布律的性质,a0,从中解得,即,例2,设随机变量X的分布律为:,k=0,1,2,试确定常数a.,二、离散型随机变量表示方法,(1)公式法,(2)列表法,例3 某篮球运动员投中篮圈概率是0.9,求他两次独立投篮投中次数X的概率分布.,解:X可取值为0,1,2;,PX=0=(0.1)(0.1
2、)=0.01,PX=1=2(0.9)(0.1)=0.18,PX=2=(0.9)(0.9)=0.81,常常表示为:,这就是X的分布律.,例4:某射手连续向一目标射击,直到命中为止,已知他每发命中的概率是p,求所需射击发数X 的分布律.,解:显然,X 可能取的值是1,2,,,PX=1=P(A1)=p,为计算 PX=k,k=1,2,,,Ak=第k发命中,k=1,2,,,设,于是,可见,这就是求所需射击发数X的分布律.,例5 一汽车沿一街道行驶,需要通过三个均设有红绿信号灯的路口,每个信号灯为红或绿与其它信号灯为红或绿相互独立,且红绿两种信号灯显示的时间相等.以X表示该汽车首次遇到红灯前已通过的路口的
3、个数,求X的分布律.,解:依题意,X可取值0,1,2,3.,PX=0=P(A1)=1/2,X表示该汽车首次遇到红灯前已通过的路口的个数,即,X表示该汽车首次遇到红灯前已通过的路口的个数,三、三种常见分布,1、(0-1)分布:(也称两点分布),随机变量X只可能取0与1两个值,其分布律为:,2.伯努利试验和二项分布,掷骰子:“掷出4点”,“未掷出4点”,抽验产品:“是正品”,“是次品”,一般地,设在一次试验E中我们只考虑两个互逆的结果:A 或.,这样的试验E称为伯努利试验.,“重复”是指这n次试验中P(A)=p 保持不变.,将伯努利试验E独立地重复地进行n次,则称这一串重复的独立试验为n重伯努利试
4、验.,“独立”是指各次试验的结果互不影响.,实际模型 设事件A在一次试验中发生的概率为,现独立地重复试验n次,,从而A事件恰好发生k次的概率即为,若令X为n次试验中A事件发生的次数,,用X表示n重伯努利试验中事件A发生的次数,则,易证:,(1),称 r.v X 服从参数为n和p的二项分布,记作,Xb(n,p),(2),例6 已知100个产品中有5个次品,现从中有放回地取3次,每次任取1个,求在所取的3个中恰有2个次品的概率.,解:因为这是有放回地取3次,因此这3 次试验的条件完全相同且独立,它是贝努里试验.,依题意,每次试验取到次品的概率为0.05.,设X为所取的3个中的次品数,,于是,所求概
5、率为:,则,X b(3,0.05),,若将本例中的“有放回”改为”无放回”,那么各次试验条件就不同了,此试验就不是伯努利试验.此时,只能用古典概型求解.,请注意:,伯努利试验对试验结果没有等可能的要求,但有下述要求:,(1)每次试验条件相同;,二项分布描述的是n重伯努利试验中事件 A 出现的次数 X 的分布律.,(2)每次试验只考虑两个互逆结果 A 或,,(3)各次试验相互独立.,且 P(A)=p,;,例7 某类灯泡使用时数在1000小时以上的概率是0.2,求三个灯泡在使用1000小时以后最多只有一个坏了的概率.,解:设X为三个灯泡在使用1000小时已坏的灯泡数.,X b(3,0.8),,把观
6、察一个灯泡的使用时数看作一次试验,“使用到1000小时已坏”视为事件A.每次试验,A 出现的概率为0.8,PX 1=PX=0+PX=1,=(0.2)3+3(0.8)(0.2)2,=0.104,例 3:设某一机器加工一种产品的次品率为0.1,检验,员检验4次,每次随机抽取5件产品进行检验,如果发现多,于1件次品,就要调整机器,求一天中调整机器次数的概,率分布及其数学期望。,解:以X表示取出5件产品中的次品数,,整的次数为Y,,3.泊松分布,设随机变量X所有可能取的值为0,1,2,且概率分布为:,其中 0 是常数,则称 X 服从参数为 的泊松分布,记作X().,泊松分布的方便之处在于,其概率的计算
7、可以利用编制好的泊松分布表来进行。,如当 时,泊松定理:设XB(n,p),如果当,则有,证明:,在实际计算中,当 n 20,p 0.05时,可用上述公式近似计算;而当 n 100,np 10 时,精度更好,0 0.349 0.358 0.369 0.366 0.368,1 0.305 0.377 0.372 0.370 0.368,2 0.194 0.189 0.186 0.185 0.184,3 0.057 0.060 0.060 0.061 0.061,4 0.011 0.013 0.014 0.015 0.015,例:已知一大批产品的废品率为0.005,从中任取1000,件,试求:(1)
8、其中至少2件废品的概率;(2)其中废品,数不超过5的概率;(3)以不小于90%的保证,其中废品,数至多不超过多少?,解:抽出1000件中,废品个数X是一个随机变量,,由于产品数量很大,,因此每次抽取出废品的概率p可看作相等,故有XB(n,p),根据泊松定理,X近似,例8 一家商店采用科学管理,由该商店过去的销售记录知道,某种商品每月的销售数可以用参数=5的泊松分布来描述,为了以95%以上的把握保证不脱销,问商店在月底至少应进某种商品多少件?,解:,设该商品每月的销售数为X,已知X服从参数=5的泊松分布.,设商店在月底应进某种商品m件,进货数,销售数,查泊松分布表得,PXm 0.05,也即,于是得 m+1=10,m=9件,或,对于离散型随机变量,如果知道了它的分布律,也就知道了该随机变量取值的概率规律.在这个意义上,我们说,这一节,我们介绍了离散型随机变量及其分布律,并给出两点分布、二项分布、泊松分布三种重要离散型随机变量.,离散型随机变量由它的分布律唯一确定.,四、小结,练习题,