概率统计:第五章 大数定律与中心极限定理
第五章???大數定律與中心極限定理
內容提要:
一、????大數定律
定理一(契比雪夫大大數定律的特殊情況)設隨機變量相互獨立,具有相同的均值和方差:
記,則對于任意給定的正數,有
?
設隨機變量是一個隨機變量序列,是一個常數.若對于任意給定的正數,有
則稱序列依概率收斂于,記作
依概率收斂的序列有如下的性質:
設.又設函數在點連續,則
定理一又可以敘述為:
設隨機變量相互獨立,具有相同的均值和方差:
則序列依概率收斂于即.
定理二(伯努利大數定律)?設是次獨立重復試驗中事件發生的次數,是事件在每次試驗中發生的概率,則對于任意給定的正數,有
或記為
.
定理三?(辛欽大數定律)?設隨機變量相互獨立,具有相同的分布,則對于任意給定的正數,有
.
二、????中心極限定理
定理四?(獨立同分布的中心極限定理)?設隨機變量相互獨立,具有相同的分布,記
則對于任意實數,有
定理四表明:均值為,方差為的獨立同分布的隨機變量的和的標準化變量的分布函數,當充分大時,有
或者????????????????
定理五(李雅普諾夫定理)?設隨機變量相互獨立,具有數學期望和方差:
記???????????????????????
若存在正數,使得
則隨機變量的和的標準化變量:
分布函數對于任意實數,滿足
定理六(棣莫弗—拉普拉斯定理) 設隨機變量服從二項分布。則對于任意實數,有
典型例題分析
例1、設隨機變量相互獨立,且同服從上的均勻分布,證明
證:對于任意整數,若,
當時,
則??
所以,?
例2、設隨機變量相互獨立,且同服從上的均勻分布,是上的連續函數。試證明
證:由于相互獨立具有相同的分布,則
相互獨立,且具有相同的分布,且
由辛欽大數定律,得
即?????????????????????
例3、某保險公司多年的統計資料表明:在索賠戶中被盜索賠戶占,以表示在隨機抽查的100個索賠戶中,因被盜向保險公司索賠的戶數。求被盜索賠戶不少于14戶,而不多于30的概率的近似值。
解:由題意得,,根據棣莫弗—拉普拉斯定理得,
自測題
1、(5分)設隨機變量服從參數為的泊松分布,則
????????。
??2、(15分)在天平上重復稱量一重為的物品,假設各次稱重的結果相互獨立,且同服從均值為,方差為的分布,表示次稱重結果的算術平均值,求使的最小正整數。
??3、(10分)某市有300個尋呼臺,每個尋呼臺在每分鐘內收到的電話呼叫次數服從參數的泊松分布,試求該市某一分鐘內的呼叫次數的總和小于70次的概率。
?4、(10分)投擲一枚色子,為了至少有95%的把握使點6向上的頻率與概率之差的絕對值在范圍之內,問需要投擲多少次?
5、計算機在加數時,對每個加數取整(取為最接近的整數),設所有的取整數誤差相互獨立的,且它們都服從上的均勻分布,如果將1500個數相加,問誤差總和的絕對值超過15的概率是多少?
(四)自測題參考答案
(1)(2)16(3)(4)5336(5)
from:?http://lxy.cumtb.edu.cn/gailvtongjidaoxue/chap5.htm
總結
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