22Математическое ожидание случайной величины.

Математическое ожидание (МО) характеризует среднее взвешенное значение случайной величины.

Для вычисления математического ожидания для ДСВ каждое значение xi учитывается с «весом», пропорциональным вероятности этого значения.

[image] (6.1)

M[X]-оператор математического ожидания;

mx -- число, полученное после вычислений по формуле.

Для НСВ заменим отдельные значения [image] непрерывно изменяющимся параметром [image], соответствующие вероятности [image]- элементом вероятности [image], а конечную сумму – интегралом: [image](6.2)

Механическая интерпретация понятия математического ожидания: на оси абсцисс расположены точки с абсциссами [image], в которых сосредоточены соответственно массы р1, р2,...., причем [image]. Тогда МО – абсцисса центра тяжести. Для НСВ – масса распределена непрерывно с плотностью [image].

Для смешанных случайных величин математическое ожидание состоит из двух слагаемых.

[image], (6.3)

где сумма распространяется на все значения xi, имеющие отличные от нуля вероятности, а интеграл – на все участки оси абсцисс, где функция распределения F(x) непрерывна.

Физический смысл математического ожидания – это среднее значение случайной величины, т.е. то значение, которое может быть использовано вместо конкретного значения, принимаемого случайной величиной в приблизительных расчетах или оценках.

Свойства математического ожидания.

  1. Математическое ожидание неслучайной величины с равно самой величине с:

M[c] = c. (6.4)

Доказательствово: представим величину с как случайную величину, которая принимает одно и то же значение, с вероятностью р=1:

M[c]=c∙1=c.

  1. При умножении СВ Х на неслучайную величину с не ту же самую величину увеличится ее математическое ожидание:

M[c×X] = c×M[X]. (6.5)

Доказательство:

[image]

  1. При прибавлении к СВ Х неслучайной величины с к ее математическому ожиданию прибавляется такая же величина:

[image] (6.6)

Доказательство: следует из свойств 1 и 3.

[image]

  1. Математическое ожидание суммы двух случайных величин равно сумме их математических ожиданий:

M[X+Y] = M[X]+M[Y]. (6.6)

 

Hosted by uCoz