Теорема 3. (Закон больших чисел в форме Бернулли). Пусть μ—число успехов в n независимых испытаниях Бернулли с вероятностью успеха р в одном испытании
Пусть μ—число успехов в n независимых испытаниях Бернулли с вероятностью успеха р в одном испытании, тогда .
Введем случайные величины μi—число успехов в i-ом испытании. Тогда .
, (т.к. ).
(т.е. дисперсия ограничена ).
μ1, μ2,…, μn—независимы. По закону больших чисел в форме Чебышёва .
.
.
В чем смысл закона больших чисел в форме Бернулли?
Пусть в результате эксперимента может произойти или не произойти событие А. P(A)—вероятность события А в одном эксперименте. Эксперимент повторяется N раз, N(A)—число появлений события А в этих N экспериментах.
b2,…, bn2,
n3 элементов k-ой группы x1, x2,…, xnk
можно составить ровно n1∙ n2∙…∙nk различных упорядоченных комбинаций вида , содержащих по одному элементу из каждой группы.
1. При k=2 утверждение выполняется (Лемма 1).
2. Предположим, что Лемма 2 выполняется для k. Докажем для k+1 группы элементов . Рассмотрим комбинацию как и . Предположение дает возможность вычислить число комбинаций из k элементов, их n1 n2 nk. По Лемме 1 число комбинаций из k+1 элементов n1 n2… nk+1.
Пример. При бросании двух игральных костей N=6∙6=36. При бросании трех костей N=6∙6∙6=216.
Леммы 1 и 2 называются основными правилами комбинаторики.
Пусть имеется множество из n элементов a1, a2 ,an. Будем рассматривать выборку объема k из n элементов. Все выборки можно классифицировать по 2 признакам:
1. упорядоченные и неупорядоченные.
2. с возвращением и без возращения.
Если выборка упорядоченная, то выборки с одним и тем же составом выбранных элементов, но разным порядком элементов в выборках, считаются различными.
Если выборка считается неупорядоченной, то все выборки с одним и тем же составом элементов | |
Чебышёва:
Для . .
{x││x-MX│≥ε}
{x││x-MX│≥ε} {x││x-MX│≥ε} {x││x-MX│≥ε} {x││x-MX│≥ε}
.
Таким образом,
.
Теорема 2. (закон больших чисел в форме Чебышёва).
Пусть Х1,Х2,…—последовательность попарно независимых случайных величин, имеющих конечные дисперсии, ограниченные одной и той же постоянной, т.е. . Тогда эта последовательность удовлетворяет закону больших чисел.
Обозначим через . Нужно доказать, что .
.
| |
отождествляются.
Пример. Возьмем множество из трех элементов {1,2,3}. Выбираем k=2.
(1,1);(1,2);(1,3);
(2,1);(2,2);(2,3);
(3,1);(3,2);(3,3);
| (1,1);(1,2);(1,3);
(2,2);(2,3);
(3,3);
| С возвращением
| (1,2);(1,3);
(2,1);(2,3);
(3,1);(3,2);
| (1,2);(1,3);
(2,3);
| Без возвращения
| упорядоченная
| неупорядоченная
| выборка
|
Составим общую таблицу числа выборок:
|
| С возвращением
|
|
| Без возвращения
| упорядоченная
| Неупорядоченная
| Выборка
| Упорядоченная выборка с возвращением ). Каждый элемент выборки может принимать n значений, т.е. число выборок . Упорядоченная выборка без возвращения .
o Упорядоченная выборка без возвращения называется размещением. Число размещений .
Пример. В лифт 12-этажного дома зашли 3 человека. Найти вероятность того, что все вышли на разных этажах.
| |
Свойство 3.данных случайных величин равна произведению характеристических функций этих случайных величин, т.е.
.
Свойство 4.Если М , характеристическая функция случайной величины n раз дифференцируема, причем , где .
Замечание. Необходимо отметить, что функция распределения величины однозначно определяется характеристической функцией. Таким образом, характеристическая функция является законом распределения случайной величины.
§ 24. Законы больших чисел.
0. 1Последовательность случайных величин Х1, Х2,… называется сходящейся по вероятности к случайной величине Х, если для любого положительного числа , т.е.
при . Обозначается .
0. 2 Говорят, что последовательность случайных величин Х1, Х2,… удовлетворяют закону больших чисел, если .
Теорема 1. Для любой случайной величины Х, имеющей конечную дисперсию DX, справедливо неравенство | |
n=113.
, .
o Перестановкой из k элементов называется совокупность этих же элементов, записанных в произвольном порядке.
Pk-число перестановок из k элементов. , поскольку 0!=1.
o Произвольное k-элементное подмножество множества n элементов называется сочетанием из n элементов по k элементов. Сочетание—это неупорядоченная выборка объема k из n элементов. Обозначается число всех сочетаний из n элементов по k элементов через .
. , где .
.
Свойства сочетаний:
1. .
2. .
3. .
4. .
| |