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文档简介
一、随机变量的数学期望,三、数学期望的性质,二、随机变量函数的数学期望,四、小结,2.4 数学期望的定义与性质,离散随机变量的分布列全面地描述了随机变量的统计性规律,但这样“全面的描述”有时不方便,或不必要。如比较两个班级的成绩的优劣,通常比较考试的平均成绩即可;要比较两地的粮食收成,一般比较平均亩产。,一、随机变量的数学期望,引例 某手表厂在出产产品中抽查了N=100只手表的日走误差,数据如下:,这时抽查到的100只手表的品均日走时误差为:,记作 为事件“日走时误差为k秒”的频率:,平均值=,1. 离散型随机变量的数学期望,思考 :1、为什么要绝对收敛? 2、若不绝对收敛会有什么结果?,设离散型随机变量 的可能的取值为 ,其分布列为 若 绝对收敛,则称随机变量 存在数学期望,关于定义的两点说明,(1) 是一个实数,而非变量,它是一种加 权平均,与一般的平均值不同 , 它从本质上体现 了随机变量 取可能值的真正平均值, 也称 均值.,(2) 级数的绝对收敛性保证了级数的和不 随级数各项次序的改变而改变 , 之所以这样要 求是因为数学期望是反映随机变量 取可能值 的平均值,它不应随可能值的排列次序而改变.,试问哪个射手技术较好?,例1 谁的技术比较好?,解,故甲射手的技术比较好.,例2 二项分布,则有,设随机变量 服从参数为 n, p 二项分布, 其分布列为,则两点分布b(1,p)的数学期望为 p.,=np,例3 泊松分布,则有,例 4 在某地区进行某种疾病普查,为此要检查 每一个人的血液,如果当地有N个人,若逐个检验需要N次,有没有办法减少检验的工作量?,析:把每k人分到一组,其血液混合,若检验的 结果为阴性,则这k个人的血液全为阴性,因而 每人只需检验1/k次;否则,对这k人逐一检验即 可,则这k人每人需检验(1+1/k)次,从而k个人需 要检验总次数可能是1或是(1+k)次,是一随机变量。,例5 几何分布,则有,若g(x)为 的单值函数,1. 一维离散型随机变量函数的数学期望,二、随机变量函数的数学期望,证明,由数学期望的定义有:,定理 2.3 若 是二维随机变量,其联合分布列为,又 是实变量 的单值函数,如果,2. 二维离散型随机变量函数的数学期望,1,证明,三、数学期望的性质,解,例6,四、小结,数学期望是一个实数, 而非变量,它是一种加权平均, 与一般的平均值不同,它从本质上体现了随机变量 X 取可能值的真正的平均值.,2. 数学期望的性质,作业:27;31;32;33,3. 常见离散型随机变量的数学期望,根据生命表知 , 某年龄段保险者里 , 一 年中每个人死亡的概率为0.002, 现有10000个这类人参加人寿保险,若在死亡时家属可从保险公司领取 2000 元赔偿金 . 问每人一年须交保险费多少元?,例1 你知道自己该交多少保险费吗?,备份题,解,设1年中死亡人数为X ,被保险人所得赔偿金的期望值应为,若设每人一年须交保
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