Тема . Теория вероятностей и статистика

.07 Распределения. Функция распределения. Плотность вероятности. Мат. ож. и дисперсия в непрерывном случае. Квантили.

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела теория вероятностей и статистика
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#88843

Найти мат. ожидание случайной величины ξ ∼ Geom (p)  .

Комментарий. Такая случайная величина называется случайной величиной с геометрическим распределением с параметром p  и это значит, что                    m
P (ξ = m) = p(1− p)   для m = 0,1,...,  0  для остальных m  ).

Показать ответ и решение

Напомним, что геометрическое распределение с параметром p  - это такое распределение:                 m
pξ(m ) = p(1 − p)  для m  = 0,1,...,  0  для остальных m  ).

Таким образом, вычислить мат. ожидание такой случайной величины - это то же самое, что вычислить сумму ряда

      ∞∑                 ∞∑                 ∑∞
E ξ =    k ⋅P(ξ = xk) =    k ⋅p(1− p)k = p    k ⋅(1 − p)k
      k=0               k=0               k=1

На самом деле, не так-то просто вычислить сумму этого ряда непосредственно.

Обозначим для удобства q = 1 − p  и будем суммировать ряд

∑∞
   k ⋅qk
k=1

Теперь притворимся на секунду, что q  - это переменная всюду дифференцируемой степенной функции qk  . Поэтому мы суммируем фактически

∑∞
   (qk)′ ⋅q
k=1

(поскольку   k ′    k− 1
(q ) = kq   , то   k′         k
(q )⋅q = k ⋅q  - то есть в точности члены ряда, который мы хотели просуммировать)

Как же найти сумму ряда

∑∞             ∞∑
   (qk)′ ⋅q = q ⋅  (qk)′
k=1            k=1

?

На самом деле, для некоторых рядов в некоторых ситуациях (а именно, здесь нужна теорема о почленном дифференцировании степенных рядов) можно пользоваться таким приемом - ряд из производных равен производной суммы ряда. Мы воспользуемся здесь этим фактом при q < 1  и получим

∞              ∞             ∞
∑   k ′        ∑   k ′      ∑   k ′
   (q ) ⋅q = q ⋅   (q ) =  q ⋅(  q )              ◟=◝◜◞
k=1            k=1          k=1    внутри теперь просто геом. прогрессия

     --q-- ′     ---1----  p-−-1
= q ⋅(1 − q) = q ⋅(1− q)2 =  p2

Но не забудем, что

      ∞                 ∞                  ∞
E ξ = ∑  k ⋅P(ξ = x ) = ∑  k ⋅p(1 − p)k = p∑  k ⋅(1−  p)k = p ⋅ p−-1=  p−-1-
                   k                                          p2       p
      k=0                k=0               k=1

Вот мы и получили наш ответ.

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!