CHƯƠNG 3 HỆ PHƯƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH HỌC PHẦN TOÁN ĐẠI CƯƠNG CHƯƠNG 3 LÝ THUYẾT XÁC SUẤT Giảng viên T S Trịnh Thị Hường Bộ môn Toán Email trinhthihuong@tmu edu vn NỘI DUNG CHÍNH 3 1 BIẾN CỐ NGẪU NHIÊN[.]
Trang 1HỌC PHẦN TOÁN ĐẠI CƯƠNG
CHƯƠNG 3:
LÝ THUYẾT XÁC SUẤT
Giảng viên: T.S Trịnh Thị Hường
Bộ môn : ToánEmail: trinhthihuong@tmu.edu.vn
Trang 2NỘI DUNG CHÍNH
3.1 BIẾN CỐ NGẪU NHIÊN VÀ XÁC SUẤT
3.2 ĐẠI LƯỢNG NGẪU NHIÊN
3.3 MỘT SỐ QUY LUẬT PHÂN PHỐI XÁC SUẤT QUAN TRỌNG
Trang 33.2 Đại lượng ngẫu nhiên
3.2.1 Định nghĩa và phân loại ĐLNN
Định nghĩa: Đại lượng ngẫu nhiên ( biến ngẫu nhiên, ĐLNN)
là đại lượng mà trong kết quả của phép thử sẽ nhận một và chỉmột trong các giá trị có thể có với một xác suất tương ứng xácđịnh
• ĐLNN thường được ký hiệu bởi chữ cái hoa như: X, Y,
Z,…,X 1 ,Y 1 …,
• Các giá trị có thể có của ĐLNN được ký hiệu bởi các chữ
cái thường x,y, z,…,x 1 , x 2 , …
Trang 4Y nhận các giá trị có thể có: [150;190]
Trang 5• ĐLNN rời rạc: ĐLNN X được gọi là ĐLNN rời rạc nếu tập các giá trị có thể có của nó là đếm được.
• ĐLNN liên tục: ĐLNN X được gọi là ĐLNN liên tục nếu tập các giá trị có thể có của nó lấp đầy một khoảng bất kỳ trên
trục số
Phân loại ĐLNN
Trang 6• Cân nặng của một trẻ sơ sinh.
• Thời gian bạn đi từ nhà đến trường mỗi ngày.
• Chiều cao của cây bạch đàn 1 năm tuổi.
Trang 73.2.2 Q UY LUẬT PHÂN PHỐI XÁC SUẤT CỦA ĐLNN
a) Định nghĩa: Luật phân phối xác suất của ĐLNN là quy
luật cho biết sự tương ứng giữa những giá trị có thể của ĐLNN và các xác suất để nó nhận các giá trị đó.
Trang 8b ) Bảng phân phối xác suất
Cho X là ĐLNN rời rạc nhận các giá trị có thể có x1,
x2, …,xn, … và các xác suất tương ứng p1, p2, …,pn, …Bảngphân phối xác suất của X có dạng:
X x1 x2 xn …
P p1 p2 pn …
Tính chất: ∑ pi = ∑ P(X = xi)=1
Trang 9V Í DỤ : GIEO HAI ĐỒNG XU CÂN ĐỐI VÀ ĐỒNG
CHẤT GỌI X LÀ SỐ MẶT SẤP XUẤT HIỆN
1 BIẾN NGẪU NHIÊN X NHẬN CÁC GIÁ TRỊ NÀO?
2 HÃY TÍNH XÁC SUẤT ĐỂ X NHẬN MỖI GIÁ TRỊ CHỈ RA Ở TRÊN
3 LẬP BẢNG PHÂN PHỐI XÁC SUẤT CỦA X
Trang 11c) Hàm phân phối xác suất.
Hàm phân phối xác suất của ĐLNN X, ký hiệu F(x), là xácsuất để ĐLNN X nhận giá trị nhỏ hơn x, với x là số thực bất kỳ
i
i
p x
F
:
) (
Trang 12V Í DỤ : L ẬP HÀM PHÂN PHỐI XÁC SUẤT CỦA
BIẾN NGẪU NHIÊN RỜI RẠC CÓ BẢNG PHÂN
Trang 14+) P(a ≤ X ≤ b)= P(a ≤ X < b)= P(a < X ≤ b)= P(a < X < b)
Hệ quả 2: Nếu X là ĐLNN liên tục thì:
+) Xác suất để X nhận một giá trị xác định luôn bằng 0
P(X = x0 ) = 0
Trang 15Tính chất 3 :
1)
(F)
x(F
( F )
x ( F
Trang 16ĐLNN liên tục X có hàm phân phối xác suất F(x), nếu F(x) khả vi tại x thì hàm số
𝑓 𝑥 = 𝐹′(𝑥) được gọi là hàm mật độ xác suất của ĐLNN X.
d) Hàm mật độ xác suất.
Trang 19E( ) ( )
Ý nghĩa của kỳ vọng toán
• Kỳ vọng toán đặc trưng cho giá trị trung bình
của ĐLNN theo nghĩa xác suất.
Trang 201. E(C) = C với C = const
Trang 21b) Mốt
Mốt của ĐLNN X, ký hiệu Mod(X) là giá trị của X mà tại đó:
• Xác suất lớn nhất nếu là ĐLNN rời rạc
• Hàm mật độ xác suất đạt cực đại nếu X là
ĐLNN liên tục
Chú ý: Một ĐLNN có thể có nhiều giá trị mode
Trang 22c) Phương sai
• X là ĐLNN rời rạc:
• X là ĐLNN liên tục:
2 2
2
)(
)
( = − = −
i
i i
i
i
x X
Var
2 2
2
)()
(]
[)
f x dx
x f x
X Var
trong đó: μ= E(X)
Phương sai của ĐLNN X, ký hiệu Var(X) hoặc V(X), là kỳvọng toán của bình phương độ lệch giữa X và E(X)
Var(X)=E[X-E(X)]2 =E(X)2 -μ2
Trang 23Ý nghĩa của phương sai
• Phương sai của ĐLNN đặc trưng cho độ
phân tán của các giá trị có thể có của ĐLNN đó xung quanh giá trị E(X).
• Trong các ngành kỹ thuật, phương sai đặc
trưng cho mức độ sai số của các thiết bị.
• Trong ngành tài chính đặc trưng cho độ rủi
ro
Trang 241. Var(C) = 0 với C = const
Trang 28• Với 1< x ≤ 2 thì (X<x) = (X = -1) + (X=0) + (X=1) nên
F(x) = P(X= -1) + P(X=0) + P(X=1)= 0,8
• Với 2<x thì (X<x)=(X= -1) + (X=0) + (X=1) +(X=2) nên F(x) = P(X=-1)+P(X=0) +P(X=1) +P(X=2) = 1
Trang 29• Hàm phân phối xác suất của X có dạng:
x khi
x khi
x khi
x khi
x F
2 1
2 1
8 , 0
1 0
7 , 0
0 1
3 , 0
1 0
) (
Trang 30• E(X) = (-1).0,3 + 0.0,4 + 1.0.1 + 2.0,2 = 0,2
• Mod(X) = 0
• Var(X) = (-1)2.0,3 + (0)2.0,4 + (1)2.0,1 + (2)2.0,2
- (0,2)2 = 1,16