离散型随机变量及其分布律精选课件.ppt

《离散型随机变量及其分布律精选课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《离散型随机变量及其分布律精选课件.ppt（43页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、关于离散型随机变量关于离散型随机变量及其分布律及其分布律第一页，本课件共有43页定定义义1 1 若若随随机机变变量量 X X 的的全全部部可可能能取取值值是是有有限限个个或或可可列列无限多个无限多个,则称这种随机变量为离散型随机变量。则称这种随机变量为离散型随机变量。一、离散型随机变量的分布律一、离散型随机变量的分布律定义定义2第二页，本课件共有43页离散型随机变量的分布律也可表示为离散型随机变量的分布律也可表示为或或其中其中 第三页，本课件共有43页分布函数分布函数分布律分布律离散型随机变量的分布函数离散型随机变量的分布函数离散型随机变量分布函数离散型随机变量分布函数演示演示离散型随机变量分

2、布律与分布函数的关系离散型随机变量分布律与分布函数的关系第四页，本课件共有43页例例 1 抛掷均匀硬币抛掷均匀硬币,令令求随机变量求随机变量 X 的分布函数的分布函数.解解第五页，本课件共有43页第六页，本课件共有43页二、常见离散型随机变量的概率分布二、常见离散型随机变量的概率分布 设随机变量设随机变量 X 只可能取只可能取0与与1两个值两个值,它的分布它的分布律为律为2.两点分布两点分布1.退化分布退化分布若随机变量若随机变量X取常数值取常数值C的概率为的概率为1,即即则称则称X服从服从退化分布退化分布.第七页，本课件共有43页实例实例1 “抛硬币抛硬币”试验试验,观察正、反两面情况观察正

3、、反两面情况.随机变量随机变量 X 服从服从(0-1)分布分布.其分布律为其分布律为则称则称 X 服从服从(0-1)分布分布或或两点分布两点分布.记为记为Xb(1,p)第八页，本课件共有43页 两点分布是最简单的一种分布两点分布是最简单的一种分布,任何一个只有两任何一个只有两种可能结果的随机现象种可能结果的随机现象,比如新生婴儿是男还是女、比如新生婴儿是男还是女、明天是否下雨、种籽是否发芽等明天是否下雨、种籽是否发芽等,都属于两点分布都属于两点分布.说明说明第九页，本课件共有43页3.均匀分布均匀分布如果随机变量如果随机变量 X 的分布律为的分布律为实例实例 抛掷骰子并记出现的点数为随机变量抛

4、掷骰子并记出现的点数为随机变量 X,则有则有均匀分布随机数均匀分布随机数演示演示第十页，本课件共有43页4.二项分布二项分布若若X的分布律为：的分布律为：称随机变量称随机变量X X服从参数为服从参数为n,pn,p的的二项分布二项分布。记为记为 ,其中其中q q1 1p p二项分布二项分布两点分布两点分布第十一页，本课件共有43页二项分布的图形二项分布的图形图形演示图形演示第十二页，本课件共有43页例如例如 在相同条件下相互独立地进行在相同条件下相互独立地进行 5 次射击次射击,每每次射击时击中目标的概率为次射击时击中目标的概率为 0.6,则击中目标的次则击中目标的次数数 X 服从服从 B(5,

5、0.6)的二项分布的二项分布.二项分布随机数二项分布随机数演示演示第十三页，本课件共有43页4.泊松分布泊松分布 泊松资料泊松资料图形演示图形演示第十四页，本课件共有43页泊松分布的图形泊松分布的图形泊松分布随机数泊松分布随机数演示演示第十五页，本课件共有43页泊松分布的背景及应用泊松分布的背景及应用二十世纪初罗瑟福和盖克两位科学家在观察二十世纪初罗瑟福和盖克两位科学家在观察与分析放射性物质放出的与分析放射性物质放出的 粒子个数的情况时粒子个数的情况时,他们做了他们做了2608 2608 次观察次观察(每次时间为每次时间为7.5 7.5 秒秒)发现发现放射性物质在规定的一段时间内放射性物质在规

6、定的一段时间内,其放射的粒子其放射的粒子数数X X 服从泊松分布服从泊松分布.第十六页，本课件共有43页地震地震 在生物学在生物学、医学医学、工业统计、保险科学及工业统计、保险科学及公用事业的排队等问题中公用事业的排队等问题中,泊松分布是常见的泊松分布是常见的.例如地震、火山爆发、特大洪水、交换台的电例如地震、火山爆发、特大洪水、交换台的电话呼唤次数等话呼唤次数等,都服从泊松分布都服从泊松分布.火山爆发火山爆发特大洪水特大洪水第十七页，本课件共有43页电话呼唤次数电话呼唤次数交通事故次数交通事故次数商场接待的顾客数商场接待的顾客数 在生物学在生物学、医学医学、工业统计、保险科学及工业统计、保险

7、科学及公用事业的排队等问题中公用事业的排队等问题中,泊松分布是常见的泊松分布是常见的.例如地震、火山爆发、特大洪水、交换台的电例如地震、火山爆发、特大洪水、交换台的电话呼唤次数等话呼唤次数等,都服从泊松分布都服从泊松分布.第十八页，本课件共有43页泊松定理泊松定理证明证明第十九页，本课件共有43页第二十页，本课件共有43页第二十一页，本课件共有43页二项分布二项分布 泊松分布泊松分布n很大很大,p 很小很小上面我们提到上面我们提到单击图形播放单击图形播放/暂停暂停ESCESC键退出键退出第二十二页，本课件共有43页 设设1000 辆车通过辆车通过,出事故的次数为出事故的次数为 X,则则可利用泊

8、松定理计算可利用泊松定理计算所求概率为所求概率为解解例例2 有一繁忙的汽车站有一繁忙的汽车站,每天有大量汽车通过每天有大量汽车通过,设每辆汽车设每辆汽车,在一天的某段时间内出事故的概率在一天的某段时间内出事故的概率为为0.0001,在每天的该段时间内有在每天的该段时间内有1000 辆汽车通辆汽车通过过,问出事故的次数不小于问出事故的次数不小于2的概率是多少的概率是多少?第二十三页，本课件共有43页6.几何分布几何分布 若随机变量若随机变量 X 的分布律为的分布律为则称则称 X 服从服从几何分布几何分布.实例实例 设某批产品的次品率为设某批产品的次品率为 p,对该批产品做有放回对该批产品做有放回

9、的抽样检查的抽样检查,直到第一次抽到一只次品为止直到第一次抽到一只次品为止(在此在此之前抽到的全是正品之前抽到的全是正品),那么所抽到的产品数目那么所抽到的产品数目 X 是是一个随机变量一个随机变量,求求X 的分布律的分布律.几何分布随机数几何分布随机数演示演示图形演示图形演示第二十四页，本课件共有43页所以所以 X 服从几何分布服从几何分布.说明说明 几何分布可作为描述某个试验几何分布可作为描述某个试验“首次成功首次成功”的概率模型的概率模型.解解第二十五页，本课件共有43页7.超几何分布超几何分布设设X的分布律为的分布律为 超几何分布在关于废品率的计件检验中常用超几何分布在关于废品率的计件

10、检验中常用 到到.说明说明图形演示图形演示第二十六页，本课件共有43页离离散散型型随随机机变变量量的的分分布布两点分布两点分布均匀分布均匀分布二项分布二项分布泊松分布泊松分布几何分布几何分布二项分布二项分布泊松分布泊松分布两点分布两点分布三、小结三、小结超几何分布超几何分布退化分布退化分布几种分布比较演示几种分布比较演示第二十七页，本课件共有43页第二十八页，本课件共有43页第二十九页，本课件共有43页例例 从一批含有从一批含有10件正品及件正品及3件次品的产品中一件次品的产品中一件、一件地取产品件、一件地取产品.设每次抽取时设每次抽取时,所面对的各件所面对的各件产品被抽到的可能性相等产品被抽

11、到的可能性相等.在下列三种情形下在下列三种情形下,分分别求出直到取得正品为止所需次数别求出直到取得正品为止所需次数 X 的分布律的分布律.(1)每次取出的产品经检定后又放回每次取出的产品经检定后又放回这批产品中去在取下一件产品这批产品中去在取下一件产品;(2)每每次取出的产品都不放回这批产品中次取出的产品都不放回这批产品中;(3)每次取出一件产品后总以一件正每次取出一件产品后总以一件正品放回这批产品中品放回这批产品中.备份题备份题第三十页，本课件共有43页故故 X 的分布律为的分布律为解解(1)X 所取的可能值是所取的可能值是第三十一页，本课件共有43页 (2)若每次取出的产品都不放回这批产品

12、中时若每次取出的产品都不放回这批产品中时,故故 X 的分布律为的分布律为X 所取的可能值是所取的可能值是第三十二页，本课件共有43页 (3)每次取出一件产品后总以一件正品放回这批每次取出一件产品后总以一件正品放回这批 产品中产品中.故故 X 的分布律为的分布律为X 所取的可能值是所取的可能值是第三十三页，本课件共有43页例例 为了保证设备正常工作为了保证设备正常工作,需配备适量的维修需配备适量的维修工人工人(工人配备多了就浪费工人配备多了就浪费,配备少了又要影响生配备少了又要影响生产产),现有同类型设备现有同类型设备300台台,各台工作是相互独立的各台工作是相互独立的,发生故障的概率都是发生故

13、障的概率都是0.01.在通常情况下一台设备在通常情况下一台设备的故障可由一个人来处理的故障可由一个人来处理(我们也只考虑这种情况我们也只考虑这种情况),问至少需配备多少工人问至少需配备多少工人,才能保证设备发生故障才能保证设备发生故障但不能及时维修的概率小于但不能及时维修的概率小于0.01?解解所需解决的问题所需解决的问题使得使得合理配备维修工人问题合理配备维修工人问题第三十四页，本课件共有43页由泊松定理得由泊松定理得故有故有即即个工人个工人,才能保证设备发生故障但不能及时维修的才能保证设备发生故障但不能及时维修的概率小于概率小于0.01.故至少需配备故至少需配备8第三十五页，本课件共有43

14、页例例6 (人寿保险问题人寿保险问题)在保险公司里在保险公司里 有有2500个同年龄个同年龄同社会阶层的人参加了人寿保险同社会阶层的人参加了人寿保险,在每一年里每在每一年里每个人死亡的概率为个人死亡的概率为0.002,每个参加保险的人在每个参加保险的人在1月月1日付日付12元保险费元保险费,而在死亡时而在死亡时,家属可在公司里领取家属可在公司里领取200元元.问问(1)保险公司亏本的概率是多少保险公司亏本的概率是多少?(2)保险公司获利不少于一万元的概率是多少保险公司获利不少于一万元的概率是多少?保险公司在保险公司在1月月1日的收入是日的收入是 2500 12=30000元元解解 设设X表示这

15、一年内的死亡人数表示这一年内的死亡人数,则则第三十六页，本课件共有43页保险公司这一年里付出保险公司这一年里付出200X元元.假定假定 200X 30000,即即X 15人时公司亏本人时公司亏本.于是于是,P公司亏本公司亏本=P X 15=1-PX 14由泊松定理得由泊松定理得P公司亏本公司亏本(2)获利不少于一万元获利不少于一万元,即即 30000-200X 10000即即X 10P获利不少于一万元获利不少于一万元=PX 10第三十七页，本课件共有43页分析分析 这是不放回抽样这是不放回抽样.但由于这批元件的总数很大但由于这批元件的总数很大,且抽查元件的数量相对于元件的总数来说又很小且抽查元件的数量相对于元件的总数来说又很小,因因而此抽样可近似当作放回抽样来处理而此抽样可近似当作放回抽样来处理.例例2第三十八页，本课件共有43页解解第三十九页，本课件共有43页图示概率分布图示概率分布第四十页，本课件共有43页解解因此因此例例3第四十一页，本课件共有43页Jacob BernoulliBorn:27 Dec 1654 in Basel,SwitzerlandDied:16 Aug 1705 in Basel,Switzerland伯努利资料伯努利资料第四十二页，本课件共有43页感谢大家观看第四十三页，本课件共有43页