Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.18 MB, 71 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
• <sub>Biến ngẫu nhiên X là đại lượng nhận giá trị nào </sub>
đó phụ thuộc vào các yếu tố ngẫu nhiên.
• <sub>Ký hiệu: chữ hoa X, Y, Z …</sub>
• <sub>Giá trị của bnn: chữ thường x, y, z, …</sub>
• <sub>Với mọi số thực x ta có {X<x} là một biến cố </sub>
• <sub>X: Lượng khách vào một cửa hàng trong ngày</sub>
• <sub>Y: Tuổi thọ của iphone 6</sub>
• <sub>Trả ngẫu nhiên 3 mũ bảo hiểm cho 3 người. Gọi </sub>
Z: số mũ bảo hiểm được trả đúng người
• <sub>T: Số sản phẩm hỏng trong 100 sản phẩm mới </sub>
nhập về
• <sub>U: Chiều cao của một sinh viên gọi ngẫu nhiên </sub>
• <sub>Tung một đồng xu. Ta có các biến cố sau:</sub>
– <sub>Đồng xu ngửa : “N”</sub>
– <sub>Đồng xu sấp: “S”</sub>
Đặt
Khi đó X là một biến ngẫu nhiên.
Lưu ý: “X=1” hay “X=0” là các biến cố.
0
1
<i>neu Sap</i>
<i>X</i>
<i>neu Ngua</i>
• <sub>Hộp có 6 viên bi gồm 4 trắng và 2 vàng. Lấy </sub>
ngẫu nhiên 2 viên bi từ hộp. Đặt Y là số viên bi
vàng có trong 2 viên lấy ra.
• <sub>Khi đó Y cũng là biến ngẫu nhiên.</sub>
• <sub>Ta có: </sub>
• <sub>“Y=0”, “Y=1”, “Y<2” là các biến cố nào???</sub>
<b>Rời rạc</b>
Có hữu hạn giá trị
Có vơ hạn đếm
được giá trị
<b>Liên tục</b>
Giá trị lấp đầy một
hay vài khoảng hữu
• <sub>Hai biến ngẫu nhiên X, Y độc lập nếu hai biến </sub>
cố:
• <sub>Độc lập nhau với mọi giá trị của x, y.</sub>
• <sub>Nói cách khác các biến cố liên quan đến hai </sub>
biến ngẫu nhiên X, Y luôn độc lập nhau.
– <sub>Xác suất để bnn nhận một giá trị bất kì</sub>
– <sub>Xác suất để bnn nhận giá trị trong một </sub>
khoảng bất kì
• <sub>Hàm phân phối xác suất hay hàm phân bố, ký </sub>
hiệu F(x), định nghĩa như sau:
• <sub>Hay </sub>
• <sub>Là xác suất để X nhận giá trị nhỏ hơn x, x là một </sub>
giá trị bất kì.
• <sub>Cho biết tỉ lệ phần trăm giá trị của X nằm bên </sub>
trái số x.
• <sub>Xác suất X thuộc [a,b)</sub>
• <b><sub>Ví dụ 2. </sub></b><sub>Một hộp có 10 sản phẩm trong đó có </sub>
• <sub>Bảng phân phối xác suất của X.</sub>
• <i>x<sub>i </sub></i>: giá trị có thể có của bnn X
• <i>p<sub>i</sub></i> : xác suất tương ứng; <i>p<sub>i</sub>=P(X=x<sub>i</sub>).</i>
• <sub>Chú ý:</sub>
<i>X</i> <i>x<sub>1</sub></i> <i>…. x<sub>2</sub></i> <i>…. x<sub>n</sub></i>
<i>P</i> <i>p<sub>1</sub></i> <i>…. p<sub>2</sub></i> <i>…. p<sub>n</sub></i>
<i>n</i>
<i>i</i>
• <sub>Probability mass function</sub>
• <sub>Tính chất:</sub>
• <sub>Dạng bảng</sub>
• <sub>Dạng đồ thị</sub>
<i>i f x</i>
<i>ii</i> <i>f x</i>
<i>iii P A</i> <i>f x</i>
<b>Ví dụ.</b> Có 2 kiện hàng. Kiện 1 có 4 sản phẩm tốt, 3
sản phẩm xấu. Kiện 2 có 6 sản phẩm tốt, 4 sản
phẩm xấu. Lấy ngẫu nhiên từ kiện 1 ra 2 sản
phẩm và từ kiện 2 ra 1 sản phẩm.
a) Lập bảng phân phối xác suất của số sản phẩm
tốt trong 3 sản phẩm lấy ra?
• <sub>Cho X là bnn </sub><sub>rời rạc </sub><sub>có tập giá trị được sắp</sub>
• <sub>Khi đó:</sub>
1 2 3
1
1 1 2
1 2 2 3
1 1 1
0 ,
,
,
...
... <i><sub>k</sub></i> , <i><sub>k</sub></i> <i><sub>k</sub></i>
<i>x x</i>
<i>p</i> <i>x</i> <i>x x</i>
<i>F x</i> <i>p</i> <i>p</i> <i>x</i> <i>x x</i>
<i>p</i> <i>p</i> <sub></sub> <i>x</i> <sub></sub> <i>x x</i>
• <sub>Cho X là bnn liên tục</sub>
• <sub>Ta có:</sub>
• <sub>Để thể hiện xác suất ta sử dụng hàm số. </sub>
• <sub>Hàm mật độ xác suất hay mật độ xác suất </sub>
0
)
)
(<i>X</i> <i>a</i>) , <i>a</i>
<i>ii P a X</i> <i>b</i> <i>P a X</i> <i>b</i> <i>P X</i> <i>b</i> <i>P a X</i> <i>b</i>
<i>i P</i>
• <sub>Giả sử bnn liên tục X có hàm ppxs F(x). Nếu tồn </sub>
tại hàm f(x) sao cho:
• <sub>Thì f(x) gọi là hàm mật độ của bnn X</sub>
• <sub>Viết tắt là: PDF (prob. density function)</sub>
<i>x</i>
<i>F x</i> <i>f t dt</i> <i>x R</i>
• <sub>Nếu X liên tục thì:</sub>
<i>f x</i>
<i>x</i>
iv) Tại những điểm mà f(x) liên tục ta có:
<i>i</i> <i>f x</i> <i>x R</i>
<i>ii</i> <i>f x dx</i>
<i>iii P a X</i> <i>b</i> <i>f x dx</i>
Hàm mật độ xác suất
f(x) thỏa mãn 2 điều
kiện:
) 0 ,
) 1
<i>i f x</i> <i>x R</i>
<i>ii</i> <i>f x dx</i>
• <sub>Cho biến ngẫu nhiên X có hàm mật độ xác suất</sub>
• <sub>A) Tìm k để f(x) là hàm mật độ xác suất</sub>
• <sub>B) Tính xác suất P(1<X<1,25)</sub>
,1 2
3
0 , 1,2
<i>kx</i>
<i>x</i>
<i>f x</i>
<i>x</i>
<sub></sub>
• <sub>Cho biến ngẫu nhiên X có hàm mật độ xác suất</sub>
• <sub>A) Xác định hàm F(x)</sub>
• <sub>B) Tính xác suất P(0<X<1)</sub>
2
1 2
3
<i>x</i>
• <sub>Kỳ vọng (Expected Value) E(X)</sub>
• <sub>Phương sai (Variance) V(X), Var(X)</sub>
• <sub>Độ lệch chuẩn (Standard Error)</sub>
• <sub>Trung vị (Median) m</sub><sub>e</sub>
• <sub>Mốt (Mode) m</sub><sub>0</sub>
• <sub>Hệ số biến thiên (Coefficient of Variation) CV</sub>
• <sub>Hệ số bất đối xứng (Skewness) </sub>
• <sub>Hệ số nhọn (Kurtosis)</sub>
• <sub>Tung một cục xúc sắc nhiều lần. Về lâu dài (in a </sub>
long run) giá trị trung bình của những lần tung
là bao nhiêu?
• <sub>Giả sử ta có các kết quả tung như sau:</sub>
•
• <sub>Trong q trình lâu dài thì mỗi mặt có tỷ lệ xuất </sub>
hiện là 1/6.
• <sub>Giá trị trung bình ở đây là trung bình số học có </sub>
trọng số của X (trọng số là tỷ lệ, khả năng xuất
hiện)
• <sub>Giá trị trung bình của X, ghi là E(X), hay viết tắt </sub>
• <sub>Ký hiệu: E(X)</sub>
• <sub>Định nghĩa:</sub>
• <sub>E(X) là trung bình theo xác suất của X</sub>
• <sub>Có cùng đơn vị với X</sub>
-,với X rời rạc
. ( ) ,với X liên tục
<i>i</i> <i>i</i>
<i>i</i>
<i>x p</i>
<i>E X</i>
<i>x f x dx</i>
• <sub>Một nhân viên bán hàng có 2 cuộc hẹn trong 1 </sub>
• <sub>Nhu cầu hàng ngày của một loại thực phẩm tươi sống ở </sub>
1 khu vực là bnn rời rạc có ppxs:
• <sub>Giả sử khu vực này chỉ có 1 cửa hàng và cửa hàng này </sub>
nhập mỗi ngày 100kg thực phẩm.
• <sub>Giá nhập là 40 ngàn/kg; bán ra là 60 ngàn/kg. Nếu thực </sub>
phẩm không bán được trong ngày thì phải bán với giá
20/kg ngàn mới hết hàng.
• <sub>Muốn có lãi trung bình cao hơn thì cửa hàng có nên </sub>
<b>X</b> 80 100 120 150
• <sub>X là tuổi thọ của một loại thiết bị điện tử</sub>
• <sub>Tìm tuổi thọ trung bình của loại thiết bị này.</sub>
<i>f x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
• <sub>Cho bnn X có ppxs:</sub>
• <sub>Đặt </sub><sub></sub><sub>(X)=X</sub>2<sub> Phân phối xác suất của </sub><sub></sub><sub>(X)</sub>
Hướng dẫn
• <sub>Giá trị của </sub><sub></sub><sub>(X)</sub>
• <sub>Xác suất nhận các giá trị đó</sub>
X -1 0 1 2
• <sub>Cho bnn X</sub>
• <sub>Kỳ vọng tốn học của hàm </sub>(X):
<i>x f x dx</i>
1)Tính chất 1: E(C)=C với C là hằng số
2)Tính chất 2: E(C+X)=C+E(X)
3)Tính chất 3: E(C.X)=C.E(X)
4)Tính chất 4: E(X Y)=E(X) E(Y)
• <sub>Tính kỳ vọng của bnn X rời rạc có hàm mật độ:</sub>
<i>C</i>
<i>P X</i> <i>k</i> <i>k</i>
<i>k</i>
• <sub>Vịng quay roulett có 38 số 00, 0, 1 … 36. </sub>
• <sub>Gọi X là số mà quả bóng rơi vào</sub>
• <sub>Y là số tiền phải trả cho người chơi</sub>
• <sub>Nhà cái phải thu tiền mỗi người chơi bao nhiêu </sub>
để có lợi.
• <sub>Cho X là biến ngẫu nhiên. Đặt Y=(X-c)</sub>2
• <sub> Giả sử E(Y) tồn tại. Tìm c sao cho E(Y) nhỏ nhất.</sub>
Hướng dẫn:
Đặt g(c)=E(Y)
Đáp số: c=E(X)
• <sub>Xét hai bnn sau:</sub>
• <sub>So sánh E(X) và E(Y)</sub>
• <sub>Vẽ đồ thị và nhận xét về mức độ biến thiên của </sub>
X 3 4 5
P 0,3 0,4 0,3
Y 1 2 6 8
• <sub>Ký hiệu: V(X); Var(X)</sub>
• <sub>Định nghĩa:</sub>
<i>Var X</i> <i>E X E X</i><sub></sub> <sub></sub> <i>E X</i>
<i>E X</i> <i>x p</i>
<i>E X</i> <i>x f x dx</i>
<sub></sub>
<sub></sub>
• <sub>Là kỳ vọng của bình phương sai lệch của bnn so </sub>
với kỳ vọng tốn của nó.
• <sub>Đơn vị của phương sai trùng với đơn vị của X</sub>2
• <sub>Phương sai đặc trưng cho mức độ rủi ro của các </sub>
<i>x p</i> <i>E X</i>
<i>Var X</i>
<i>x f x dx E X</i>
<sub></sub>
<sub></sub>
<i>V</i> <i>X</i> <i>E</i> <i>X</i>
<sub></sub> <sub></sub>
1 1 i
1)Tính chất 1: V(C)=0 với C là hằng số
2)Tính chất 2: V(C+X)=V(X)
3)Tính chất 3: V(C.X)=C .V(X)
4) nếu X và Y độc lập
nếu các X độc lập toa
V(X Y)=V(X) V(Y)
V <i>n</i> <i><sub>i</sub></i> = <i>n</i> <i><sub>i</sub></i> øn phần
<i>i</i> <i>i</i>
<i>X</i> <i>V X</i>
• <sub>Tiền lãi khi đầu tư 1 tỷ đồng vào các ngành A, B là các </sub>
bnn độc lập X, Y:
• <sub>Muốn lãi trung bình cao hơn thì đầu tư vào ngành </sub>
• <sub>Muốn rủi ro thấp hơn thì đầu tư vào ngành nào?</sub>
• <sub>Muốn rủi ro thấp nhất thì chia vốn đầu tư theo tỷ lệ </sub>
nào?
X 0 15 30
P 0,3 0,5 0,2
• <sub>Đầu tư a tỷ vào ngành A và b tỷ vào ngành B trong 1 </sub>
tháng. Tìm trung bình và phương sai của tổng tiền lãi
trong 1 tháng?
• <sub>Đầu tư 2 tỷ vào ngành A trong một tháng. Tìm trung bình </sub>
và phương sai của tiền lãi thu được.
• <sub>Mỗi tháng đầu tư vào ngành A 1 tỷ, độc lập nhau. Tìm </sub>
trung bình và phương sai của tổng tiền lãi trong 2 tháng.
Tính xác suất tổng tiền lãi không dưới 50 triệu.
X 0 15 30
P 0,3 0,5 0,2
• <sub>V(X) đo độ dao động, phân tán, đồng đều, tập </sub>
trung của X.
• <sub>V(X) có đơn vị là bình phương đơn vị của X</sub>
• (X) có đơn vị là đơn vị của X
• <sub>Cho X là bnn có kỳ vọng </sub><sub></sub><sub> và độ lệch chuẩn </sub><sub></sub><sub>>0.</sub>
• <sub>Đặt:</sub>
• <sub>Ta có:</sub>
• <sub>Biến Z gọi là bnn chuẩn hóa của bnn X.</sub>
<i>X</i>
<i>Z</i>
Tuổi thọ của một loại côn trùng M là biến ngẫu
nhiên X (đơn vị: tháng) với hàm mật độ như sau:
• <sub>Tìm hằng số k?</sub>
• <sub>Xác định hàm ppxs?</sub>
• <sub>Tính tuổi thọ trung bình của loại cơn trùng trên.</sub>
• Kí hiệu: CV<sub>x</sub>.
• Đo mức độ thuần nhất của bnn. CV<sub>x </sub> càng nhỏ
bnn càng thuần nhất.
• <sub>So sánh độ phân tán của các bnn khơng có cùng </sub>
đơn vị, khơng có cùng kỳ vọng.
<i>X</i>
<i>CV</i> <i>E X</i>
<i>E X</i>
• Ký hiệu MedX, m<sub>e</sub> là giá trị chia đơi hàm phân
phối.
• <sub>Hay </sub>
• <sub>Nếu X liên tục thì:</sub>
<i>e</i>
<i>m</i>
<i>f x dx</i>
1 0,5
• <sub>Nếu X rời rạc thì:</sub>
1 1
1
, , neu 0,5
neu 0,5
<i>i</i> <i>i</i> <i>i</i> <i>i</i>
<i>e</i>
<i>i</i> <i>i</i> <i>i</i>
<i>m</i> <i>m</i> <i>x x</i> <i>F x</i> <i>F x</i>
<i>m</i>
<i>x</i> <i>F x</i> <i>F x</i>
0 <i>F x</i> <i>F x</i>
0,5
<i>e</i> <i>i</i>
<i>m</i> <i>x</i>
0,5
<i>e</i> <i>i</i> <i>i</i>
Ký hiệu:
Nếu X rời rạc:
Nếu X liên tục:
<i>f m</i> <i>max f x</i>
<i>P X</i> <i>m</i> <i>max P x x</i>
0
Cho bnn X
Ta có:
Vậy
<i>X</i> <i>1</i> <i>2</i> <i>3</i> <i>4</i> <i>5</i>
<i>P</i> <i>0,1 0,2 0,15 0,3 0,25</i>
<i>X</i> <i>1</i> <i>2</i> <i>3</i> <i><b><sub>4</sub></b></i> <i><sub>5</sub></i>
<i>F(X)</i> <i>0</i> <i>0,1</i> <i>0,3</i> <i><b><sub>0,45 0,75</sub></b></i>
• <sub>Cho bnn X có hàm mật độ xác suất</sub>
• <sub>Tìm MedX và ModX? </sub>
3
2 ,0 2
4
0 , 0,2
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>f x</i>
<i>x</i>
<sub></sub>
• <sub>Kí hiệu:</sub>
• <sub>Đo mức độ bất đối xứng của luật phân bố</sub>
3
3 <sub>3</sub> ;
<i>E X</i>
<i>E X</i>
<i>X</i>
• <sub>Đồ thị đối xứng</sub>
3 0
• <sub>Hàm mật độ lệch về bên trái.</sub>
3 0
• <sub>Hàm mật độ lệch về bên phải.</sub>
3 0
• <sub>Kí hiệu:</sub>
• <sub>Đặc trưng cho độ nhọn của hàm mật độ so với </sub>
đồ thị của phân bố chuẩn.
• Biến ngẫu nhiên có phân bố chuẩn thì <sub>4</sub>=3
4
4 <sub>4</sub>
<i>E X</i>
<i>X</i>
• <sub>4</sub>>3 đồ thị hàm mật độ nhọn hơn so với phân phối
chuẩn
• <sub>Đồ thị hàm mật độ của bnn pp chuẩn</sub>
4 3
<sub>4</sub> 3
4 3
2
2
2
1
2
<i>x</i>
<i>f x</i> <i>e</i>
• <sub>Đồ thị hàm mật độ của bnn pp chuẩn</sub>
3
3
3
2
2
1
2
<i>x</i>
<i>f x</i> <i>e</i>
1. Gieo đồng thời hai con xúc xắc cân đối đồng
chất. Gọi X là tổng số nốt xuất hiện trên 2 con
xúc sắc. Tìm luật phân phối xác suất của X?
Tính E(X), V(X)
4. Tuổi thọ một loại côn trùng là X (tháng) có hàm
mật độ
a) Tìm hằng số k
b) Tìm Mod(X)
c) Tìm xác suất cơn trùng chết trước khi nó được
1 tháng tuổi
• <sub>Cho bnn X có hàm mật độ</sub>
và E(X)=0,6; V(X)=0,06
a) Tìm a,b,c?
b) Đặt Y=X3<sub>. Tính E(Y)</sub>
2 <sub>,</sub> <sub>0;1</sub>
0 , 0;1
<i>ax</i> <i>bx c</i> <i>x</i>
<i>f x</i>
<i>x</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
• <sub>Giả sử một cửa hàng sách định nhập về một số </sub>
cuốn truyện trinh thám. Nhu cầu hàng năm về
loại sách này như sau:
• <sub>Cửa hàng mua sách với giá 7USD một cuốn, bán </sub>
ra với giá 10USD một cuốn nhưng đến cuối năm
<i><b>Nhu cầu (cuốn)</b></i> 30 31 32 33
• <sub>Nếu nhập về 32 cuốn thì lợi nhuận bán được </sub>
trung bình là bao nhiêu?
• <sub>Xác định số lượng nhập sao cho lợi nhuận kì </sub>
vọng là lớn nhất.
<i><b>Nhu cầu (cuốn)</b></i> 30 31 32 33
Cho bnn X có hàm mật độ:
a) Tìm MedX, ModX.
b) Tìm E(X), Var(X) nếu có.
1
sin , 0,
2
0 , 0,