Плотность и функция распределения непрерывной случайной величины
Непрерывные случайные величины.
Множество значений непрерывной случайной величины несчетно и обычно представляет собой некоторый промежуток конечный или бесконечный.
Случайная величина X(w),заданная в вероятностном пространстве {W,S,P}, называется непрерывной (абсолютно непрерывной) W, если существует неотрицательная функция такая, что при любых х функцию распределения FX(x) можно представить в виде интеграла
.
Функция называется функцией плотности распределения вероятностей.
Из определения вытекают свойства функции плотности распределения :
1. Плотность распределения неотрицательна: .
2. Интеграл по всей числовой прямой от плотности распределения вероятностей равен единице:
3. В точках непрерывности плотность распределения равна производной функции распределения: .
4. Плотность распределения определяет закон распределения случайной величины, т.к. определяет вероятность попадания случайной величины на интервал :
.
5.Вероятность того, что непрерывная случайная величина примет конкретное значение равна нулю: . Поэтому справедливы следующие равенства:
.
Задача 1. Функция плотности непрерывной случайной величины имеет вид:
Определить константу C, построить функцию распределения FX(x) и вычислить вероятность .
Решение. Константа C находится из условия Имеем:
откуда C=3/8.
Чтобы построить функцию распределения , отметим, что интервал [0,2] делит область значений аргумента x (числовую ось) на три части: Рассмотрим каждый из этих интервалов. В первом случае (когда x<0) вероятность события {X<x} вычисляется так:
так как плотность X на полуоси равна нулю. Во втором случае
Наконец, в последнем случае, когда x>2,
так как плотность обращается в нуль на полуоси . Итак, получена функция распределения
Вероятность вычислим по формуле . Таким образом,