应用概率统计(第二版)第4章 随机变量的数字特征.pptxVIP

应用概率统计(第二版)第4章 随机变量的数字特征.pptx

  1. 1、本文档共48页,可阅读全部内容。
  2. 2、原创力文档(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多

第4章随机变量的数字特征4.1随机变量的数学期望4.24.34.4随机变量的方差协方差和相关系数切比雪夫不等式及大数定律4.5中心极限定理

4.1随机变量的数学期望

4.1.1数学期望的定义设离散型随机变量X的分布律为PX=xk=pk,k=1,2,…,定义4-1

4.1.1数学期望的定义【例4-1】某商店在年末大甩卖中进行有奖销售,摇奖时从摇箱中摇出的球的可能颜色为红、黄、蓝、白、黑五种,其对应的奖金分别为10000元、1000元、100元、10元和1元.假定摇箱内装有很多球,其中红、黄、蓝、白、黑的比例分别为0.01%、0.15%、1.34%、10%、88.5%,求每次摇奖摇出的奖金额X的数学期望.解每次摇奖摇出的奖金额X是一个随机变量,易知它的分布律如下所示:因此E(X)=10000×0.0001+1000×0.0015+100×0.0134+10×0.1+1×0.885=5.725.可见,平均起来每次摇奖的奖金不足6元.这个值对商店作计划预算很重要.

4.1.1数学期望的定义定义4-2

4.1.1数学期望的定义【例4-4】设X服从均匀分布U(a,b),求数学期望E(X).解由题设可知,X的概率密度函数为

4.1.2随机变量函数的数学期望设Y是随机变量X的函数,即Y=g(X)(g(x)是连续函数).定理4-1特别地,称随机变量X的k次方的数学期望E(Xk)为X的k阶原点矩,称X-E(X)的k次方的期望E{[X-E(X)]k}为X的k阶中心矩.

4.1.2随机变量函数的数学期望【例4-7】已知随机变量X的分布律为解

4.1.3数学期望的性质性质1E(c)=c,其中c为常数.性质2E(cX)=cE(X).证明不妨设X为连续型随机变量,密度函数为f(x),cX为随机变量X的函数,所以性质3E(X1+X2)=E(X1)+E(X2).证明不妨设(X1,X2)为二维连续型随机变量,联合密度函数为f(x,y),所以推论设X1,X2,…,Xn为n个随机变量(n≥2)

4.1.3数学期望的性质性质4若随机变量X与Y相互独立,则E(XY)=E(X)E(Y).证明不妨设(X,Y)为二维连续型随机变量,由于X和Y相互独立,所以(X,Y)的联合密度函数为f(x,y)=fX(x)fY(y).则性质4可以推广为:若X和Y相互独立,g(X)与h(Y)分别为X和Y的函数,则E[g(X)h(Y)]=E[g(X)]·E[h(Y)].

4.1.3数学期望的性质【例4-12】设随机变量X和Y相互独立,且分别服从参数为2和4的指数分布,求E(X+Y)和E(XY).解因为X服从参数为2的指数分布,Y服从参数为4的指数分布,因此

4.2随机变量的方差

4.2.1方差的定义定义4-3设X为随机变量,若E{[X-E(X)]2}存在,则称E{[X-E(X)]2}为X的方差,记作D(X),即D(X)=E{[X-E(X)]2}.称D(X)为X的标准差(或均方差),记作σX,方差D(X)是随机变量X的取值相对于均值偏离程度的一种度量.由定义4-3知方差实际上是随机变量X的函数g(X)=[X-E(X)]2的数学期望.在实际计算中,用定义计算方差不是很方便,而是常用下面的方法:D(X)=E{[X-E(X)]2}=E{X2-2X·E(X)+[E(X)]2}=E(X2)-2E(X)·E(X)+[E(X)]2=E(X2)-[E(X)]2,即D(X)=E(X2)-[E(X)]2.

4.2.1方差的定义【例4-14】随机变量X的分布律如下:求E(X),E(X2),E(2X-3),D(X).

4.2.2方差的性质由于方差是用数学期望定义的,故由数学期望的性质很容易推得方差的一些重要性质.设随机变量X与Y的方差存在,则有(1)若c为常数,则D(c)=0.(2)若a,b为常数,则D(aΧ+b)=a2D(Χ).特别地,D(cΧ)=c2D(Χ).(3)若随机变量X和Y相互独立,则D(X+Y)=D(X)+D(Y).

4.2.2方差的性质证明(2)D(aX+b)=E{[aX+b-E(aX+b)]2}=E{[aX-aE(X)]2}=a2E{[X-E(X)]2}=a2D(X).(3)由于X与Y相互独立,可知E(XY)=E(X)·E(Y),所以D(X+Y)=E[(X+Y)2]-[E(X+Y)]2=E(X2+2XY+Y2)-{[E(X)]2+2E(X)E(Y)+[E(Y)

文档评论(0)

139****1983 + 关注
实名认证
文档贡献者

副教授、一级建造师持证人

一线教师。

领域认证该用户于2023年06月21日上传了副教授、一级建造师

1亿VIP精品文档

相关文档