复变函数教学资料23学习教案.ppt
对于(duy)概率密度,由定义容易推得以下两条性质(xngzh): 是连续函数,它完全由概率密度 所)(xF)(xf决定,在 的连续点处有)(xf).()(xfxF (1);, 0)(xxf (2). 1)(dxxf 反过来,假如有非负可积函数 满足:)(xg第1页/共22页第一页,共23页。量的概率密度。 则 一定可作为某连续型随机变, 1)(dxxg)(xg 利用以上关系可以推得随机变量 落入X某有限区间 内的概率为,(ba)()()(aXPbXPbXaPabdxxfaFbF)()()( 类似可得 取值落入 内的概率X),( xxdttfxFxXP)()(1)(第2页/共22页第二页,共23页。积。应当(yngdng)强调的是,连续型随机变量取某特定值的概率(gil)为0, 由定积分的几何意义可知, 取值落入X区间 内的概率即是以 轴上的区间x,(ba,(ba为底,以曲线 为顶的曲边梯形的面)(xfy 0)(lim)(0 xxxxdttfxXP从而)()(bXaPbXaP)()(bXaPbXaP第3页/共22页第三页,共23页。分布(fnb)函数为:遍布 区间,并且取每一点的可能性是相,ba 例例1 1(均匀分布) 如果随机变量 取值X同的,则称 服从 区间上的均匀分布,,baX记为 其概率密度为.,baUX., 0,1)(bxaxbxaabxf., 1, 0)(bxbxaabaxaxxF第4页/共22页第四页,共23页。密度(md)为指数分布。 例例2 2(指数分布) 若随机变量 的概率X. 0, 0, 0,)(xxexfx其中 为大于0的常数,则称 服从参数 的X 显然 且, 0)(xf1|)(00 xxedxedxxf第5页/共22页第五页,共23页。 解 (1)由指数分布的定义(dngy)可得 范围(fnwi)内。所以 是一概率密度。)(xf 例例3 3 变量 服从参数为 的指数分布X015. 0 (1)试计算 取值大于 的概率100X (2)若要求 ,问 应在什么1 . 0)( xXPx)100(1)100(XPXP1000015. 0100015. 01)(1dxedxxfx第6页/共22页第六页,共23页。 指数分布经常被用来近似描述各种( zhn)“寿命”到的时刻(shk),随机服务系统中的服务时间等都电话问题(wnt)中的通话时间,传呼台首次传呼来分布,如无线电元件的寿命,动物的寿命,常假定是服从指数分布的。223. 0015. 05 . 1100015. 0edxex (2)若要求 即, 1 . 0)( xXP, 1 . 0015. 0015. 0 xtdte积分有 得, 1 . 0015. 0 xe5 .153x第7页/共22页第七页,共23页。 指数分布有类似(li s)于几何分布的“无记忆又风趣的称指数分布是永远(yngyun)年轻的。性” 。对于任意的, 0, 0tststseeesXPtsXPsXtsXP)()()()|(活 年的概率与已经活过的年龄无关,所以t即 假如把 理解),()|(tXPsXtsXPX为人的寿命,则上式表明已活了 年之后再s第8页/共22页第八页,共23页。度为 例例4 4(分布)若随机变量 的概率密X,x,x,ex()xfx000)(1其中 则称 服从参,)(, 0, 001dxexxX数为 和 的 分布,记为).,(X 显然, ,而且 0)(xf1)(1)()(0101dyeydxexdxxfyx第9页/共22页第九页,共23页。计算中经常(jngchng)用到,在数理统计中也有重要应 用。密度(md)为分布是指数分布。 分布在水文统计的概率其中用到变换 。特别地,当 时,xy1 例例5 5(正态分布)若随机变量 的概率 X,21)(222)(xexfx第10页/共22页第十页,共23页。 的正态分布,记为2),(2NX其中 为常数 。称 服从参数为 和 ,0X 显然,对任一 且, 0)(),(xfxdyedxeIyx22)(2222121其中用到变换xy12121200222222 rdrdedxdyeIryx第11页/共22页第十一页,共23页。格单调递减(djin),函数的最起来(q li)像钟的形状,所以 为一概率密度函数,其图像关于)(xf 对称, 时严格单调递增, 时严xxx大值是 , 越大图21像越扁平, 越小图像越向 集中,图像看x0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -3-2-101234第12页/共22页第十二页,共23页。 正态分布是我们(w men)日常生活中应用最广泛如果某随机变量的取值充满某空间(kngjin),而且取的一种(y zhn)连续型变量的概率分布。一般来讲,在偏中间的值多,偏两头的值少,大都近似不大,则这个指标近似服从正态分布。实际指标的随机因素很多,而每个因素的作用都服从正态分布的,一般地,若影响某一数量中遇到的很多的概率分布都可用正态分布来第13页/共22页第十三页,共23页。近似。另一方面,正态分布具有(jyu)许多良好的上,正态分布都是十分(shfn)重要的。性质。因此无论是在理论(lln)研究还是应用研究 特别地,当 时,对应的正态分1, 0布称为标准正态分布,记为 相应的概率) 1 , 0(N密度和分布函数分别用 和 表示)(x)(x,21)(22xex,21)(22xtdtex,x第14页/共22页第十四页,共23页。两函数(hnsh)的图形如图2-3 所示 标准正态分布分布函数 的性质:)(x (1)21)0( (2),Rx)(1)(xx4 . 0)(xx)(x0 . 1x第15页/共22页第十五页,共23页。 这是由于(yuy),(1)(1)()()(xdssdssdttxxxx其中用到变换 . st 若 那么 事实上),(2NXN(0,1)-XY)yP(Xy-XPy-2t-y-2)-(x-dte21dxe21222第16页/共22页第十六页,共23页。那么(n me)其中用到变换 为 的分布函数,.-xt)(xFX).(-XPx)P(XF(x)xx一般地, 则),(2NX,)(abbXaP.9973. 01) 3(2) 3() 3()3(XP上式表明 取值落入区间 的概率)3,3(X第17页/共22页第十七页,共23页。 解解高达 称为 法则%,73.993 例例6 6 设 计算(1)),36,10( NX);2(XP(2);41 XP)6102(1)2(1)2(XPXP(1).9772. 0)2()2(1(2)第18页/共22页第十八页,共23页。分布(fnb),计算:61036105)53()41(XPXP 6131651613651883. 065613 例例7 7 假设某种电池寿命(单位: )为h一随机变量。它服从参数为 和 的正态300235第19页/共22页第十九页,共23页。 (1)这种电池寿命在 小时以上的概率。250 (2)确定数字 ,使电池寿命落在区间x 内的概率不低于 。 xx300,300%90 解解 (1)设电池的寿命为 则X)35,300(2NX)250(1)250(XPXP7101353002501;9236. 0)710(第20页/共22页第二十页,共23页。利用分布(fnb)函数的单调不减性,查表可得 (2)%,90)300300(xXxP%903530030035300300 xx%,903535xx, 1%90352x,095.35x,645. 135x. 5 .57x第21页/共22页第二十一页,共23页。感谢您的观看(gunkn)!第22页/共22页第二十二页,共23页。NoImage内容(nirng)总结对于(duy)概率密度,由定义容易推得以下两。利用以上关系可以推得随机变量 落入。由定积分的几何意义可知, 取值落入。解 (1)由指数分布的定义可得。到的时刻,随机服务系统中的服务时间等都。为人的寿命,则上式表明已活了 年之后再。例4(分布)若随机变量 的概率密。计算中经常用到,在数理统计中也有重要应。如果某随机变量的取值充满某空间,而且取。指标的随机因素很多,而每个因素的作用都。感谢您的观看第二十三页,共23页。