Закон распределения вероятностей дискретной случайной величины (д.с.в.). Числовые характеристики распределения д.с.в.
Составить закон распределения вероятностей д.с.в. X. Построить многоугольник распределения. Найти числовые характеристики распределения (моду распределения, математическое ожидание MX, дисперсия DX, среднее квадратическое отклонение σX).
Имеется 6 монет достоинством 10, 5, 5, 2, 1, 1 рублей. Наудачу берутся три монеты. Д.с.в. X – набранная этими монетами сумма.
Решение
Случайная величина X – набранная тремя монетами сумма – имеет следующие возможные значения: 4, 7, 8, 11, 12, 13, 16, 17, 20. Найдем вероятности этих возможных значений.
Случайная величина X принимает значение 4, если взяли монеты 2, 1, 1, тогда
PX=4=C11∙C22C63=16!3!3!=14∙5=120=0,05
Случайная величина X принимает значение 7, если взяли монеты 5, 1, 1, тогда
PX=7=C21∙C22C63=2!1!1!∙16!3!3!=24∙5=110=0,1
Случайная величина X принимает значение 8, если взяли монеты 5, 2, 1, тогда
PX=8=C21∙C11∙C21C63=2!1!1!∙1∙2!1!1!6!3!3!=2∙24∙5=15=0,2
Случайная величина X принимает значение 11, если взяли монеты 5, 5, 1, тогда
PX=11=C22∙C21C63=1∙2!1!1!6!3!3!=24∙5=110=0,1
Случайная величина X принимает значение 12, если взяли или монеты 5, 5, 2, или монеты 10, 1, 1, тогда
PX=12=C22∙C11+C11∙C22C63=1+16!3!3!=24∙5=110=0,1
Случайная величина X принимает значение 13, если взяли монеты 10, 2, 1, тогда
PX=13=C11∙C11∙C21C63=1∙1∙2!1!1!6!3!3!=24∙5=110=0,1
Случайная величина X принимает значение 16, если взяли монеты 10, 5, 1, тогда
PX=16=C11∙C21∙C21C63=1∙2!1!1!∙2!1!1!6!3!3!=2∙24∙5=15=0,2
Случайная величина X принимает значение 17, если взяли монеты 10, 5, 2, тогда
PX=17=C11∙C21∙C11C63=1∙2!1!1!∙16!3!3!=24∙5=110=0,1
Случайная величина X принимает значение 20, если взяли монеты 10, 5, 5, тогда
PX=20=C11∙C22C63=16!3!3!=14∙5=120=0,05
Закон распределения случайной величины X имеет вид
4, 7, 8, 11, 12, 13, 16, 17, 20
xi
4 7 8 11 12 13 16 17 20
pi
0,05 0,1 0,2 0,1 0,1 0,1 0,2 0,1 0,05
Контроль: pi=0,05+0,1+0,2+0,1+0,1+0,1+0,2+0,1+0,05=1
Распределение имеет две моды (так как две варианты имеют максимальную вероятность)
Mo1=8;Mo2=16
Математическое ожидание
MX=xipi=4∙0,05+7∙0,1+8∙0,2+11∙0,1+12∙0,1+13∙0,1+16∙0,2+17∙0,1+20∙0,05=0,2+0,7+1,6+1,1+1,2+1,3+3,2+1,7+1=12
Дисперсия
DX=MX2-MX2=xi2pi-MX2=42∙0,05+72∙0,1+82∙0,2+112∙0,1+122∙0,1+132∙0,1+162∙0,2+172∙0,1+202∙0,05-122=0,8+4,9+12,8+12,1+14,4+16,9+51,2+28,9+20-144=162-144=18
Среднее квадратичное отклонение
σX=DX=18≈4,2426