独立重复试验
1.定义:在同等条件下进行的,各次之间相互独立的一种试验 2.说明:
①这种试验中,每一次试验只有两种结果,即某事件要么发生,要么不发生,并且任何一次试验中的概率都是一样的
②每次试验是在同样条件下进行;
③每次试验间又是相互独立的,互不影响.
前提
二项分布
1.引入:一般地,如果在1次实验中某事件A发生的概率是P,那么在n次独立重复试验中这个事件恰好发生k次的概率是 (k)?Ckpk(1?p)n?kPnn
P(A) Pn(k)是[(1-P)+P]n的通项公式,所以也把上式叫做二项分布公式.
2.二项分布定义:
设在n次独立重复试验中某个事件A发生的次数,A发生次数ξ是一个随机变量.如果在一次试验中某事件发生的概率是p,事件A不发生的概率为q=1-p,那么在n次独立重复试验中
于是可得随机变量ξ的概率分布如下:
kkn?kpq(其中 k=0,1, ,n,q=1-p ) P(??k)?Cn00nCnpq 11n?1Cnpq kkn?kCnpq nn0Cnpq1n?11r n?rrnnn
Cpq 由于
knkn?k?????Cab???Cb恰好是二项展开式 (a?b)CaCab
0nnnnn中的第 k+1 项,所以,称这样的随机变量ξ服从二项分布,记作ξ~B(n,p) ,其中
n,p为参数, 并记:
kkn?kC?B(k;n,p) npq
3.解题步骤
例题、某厂生产电子元件,其产品的次品率为5%.现从一批产品中任意地连续取出2件,写出其中次品数ξ的概率分布. 解:依题意,随机变量ξ~B(2,5%). ∴P(ξ
=0)= C 2(95%)2=0.9025,
01
P(ξ=1)= (5%)(95%)=0.095, C 22 P(ξ=2)= C 2(5%)2=0.0025.
因此,次品数ξ的概率分布是
ξ P
0
0.9025
1
0.095
2
0.0025
几何分布
1.定义:
在独立重复试验中,某事件A第一次发生时所作的试验次数ξ也是一个取值为正整数的随机变量。 “ξ =k”表示在第k次独立重复试验时事件A第一次发生。如果把第k次实验时事件A发生记为Ak, p( Ak)=p,事件A不发生记为 A k ,P( A k )=q(q=1-p),那么
P(??k)?P(A1?A2?A3???AK?1?Ak)?P(A1)?P(A2)?P(A3)???P(AK?1)?P(Ak)k?1k?1?(1?p)?p?q?p
(k=0,1,2…,q=1-p.)
于是得到随机变量ξ的概率分布如下:
ξ 1 2 3 … k …
pq2 … pqk-1 … P p pq
称ξ服从几何分布,并记g(k,p)=p·qk-1
离散型随机变量的期望和方差
一般地,若离散型随机变量ξ的概率分布为
则称 Eξ=x1p1+x2p2+…+xnpn+… 为ξ的数学期望或平均数、均值,数学期望又简称为期望.是离散型随机变量 说明:(1)数学期望的一个特征数,它反映了离散型随机变量取值的平均水平
(2)一般地,在有限取值离散型随机变量ξ的概率分布中,令p1=p2=…=pn,则有p1=p2=…=pn = ,Eξ=(x1+x2+…+xn) ,所以ξ的数学期望又称为平均数、均值
(3)随机变量的数学期望与样本的平均值的关系:前者是常数,不依赖样本抽取;后者是一个随机变量.
Dξ=(x1-Eξ)2·P1+ (x2-Eξ)2·P2 + … + (xn-Eξ)2·Pn + … =E(ξ-Eξ)2=Eξ2—(Eξ叫随机变量ξ的均方差,简称方差。 说明:
①、D ξ的算术平方根√Dξ—— 随机变量ξ的标准差,记作σξ; ②、标准差与随机变量的单位相同;
③、随机变量的方差与标准差都反映了随机变量取值的稳定与波动,集中与分散的程度。
集中分布的期望与方差一览
两点分布 超几何分布
期望
方差
Dξ=pq,q=1-p
D(X)=np(1-p)* (N-n)/(N-1)
Eξ=p
ME??n?
N?服从参数为N,M,n的超几何分布
二项分布
ξ ~ B(n,p) 几何分布
p(ξ=k)=g(k,p)
Eξ=np 1/p
不要求
Dξ=qEξ=npq,
q=1-p
D??q p2正态分布 连续型随机变量
若数据无限增多且组距无限缩小,那么频率分布直方图的顶边缩小乃至形成一条光滑的曲线,我们称此曲线为概率密度曲线. 概率密度曲线 频率 组距 总体在区间 内取值的概 a b 概率密度曲线的形状特征:中间高,两头低 产品尺寸(mm)
(正态分布
若概率密度曲线就是或近似地是函数
1f(x)?e2??(x??)2?2?2,x?(??,??)的图像,
其中解析式中的实数?、?(??0)是参数,分别表示总体的平均数与标准差. 则其分布叫正态分布,记作
f( x )的图象称为正态曲线
N(?,?)22E???,D???
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