Непрерывная случайная величина может быть задана функцией распределения (называемой также интегральной функцией распределения)
или же плотностью распределения вероятностей (называемой также дифференциальной функцией распределения):
(1)
Равенство (1) имеет место в точках непрерывности функции .
Зная плотность распределения вероятностей, можно найти функцию распределения:
(2).
Свойства плотности распределения вероятностей:
1.
2. . (3)
В частности, если все возможные значения случайной величины принадлежат интервалу (a, b), то
.
Вероятность того, что непрерывная случайная величина примет значение , определяется равенствами:
. (4).
Задача образец.
Случайная величина задана плотностью распределения вероятностей:
Найти функцию распределения
Решение. Если , то , следовательно,
Если , то
Если , то
Таким образом, случайная величина имеет следующую функцию распределения:
Задача 1.
Случайная величина задана функцией распределения
Найти:
а) плотность распределения вероятностей ;
б) графики функций и ;
в) по известной функции и по найденной функции найти вероятность того, что в результате испытания примет значения, не меньшее 2,1 и не большее 2,5.
Дать геометрическую интерпретацию величины найденной вероятности
Ответ: а) ;
б)
в) 0,24.
Задача 2.
Случайная величина задана функцией распределения
Найти:
а) постоянные b и с.
б) плотность распределения вероятностей величины .
Ответ: а) ;
б)
Задача 3.
Случайная величина , все возможные значения которой принадлежат интервалу , задана в этом интервале плотностью распределения вероятностей . Найти коэффициент .
Ответ:
Задача 4.
График плотности распределения вероятностей случайной величины имеет вид, изображенной на рис. 1.
Найти аналитическое выражение для на всей числовой оси.
Ответ:
Задача 5.
Случайная величина подчинена закону Симпсона (закону равнобедренного треугольника) на отрезке рис.2.
Указание:
Уравнения прямой и прямой найти из уравнения , где отрезки отсекаемые прямой на осях. Получиться для и для .
Найти:
а) плотность распределения вероятностей этой случайной величины;
б) вероятность попадания величины в интервал
ответ: а)
Задача 6.
Дана функция . Найти значение постоянного множителя , при котором эта функция могла бы характеризовать плотность распределения вероятностей случайной величины при условии, что все возможные значения величины находятся на луче .
Ответ: .
Задача 7.
Дана функция . Найти такое значение постоянного множителя , при котором эта функция могла бы охарактеризовать плотность распределения вероятностей случайной величины при условии, что .
Ответ: .
Задача 8.
Случайная величина на всей числовой оси задана дифференциальной функцией распределения (закон Коши).
Найти:
а) функцию распределения случайной величины ;
б) вероятность того, что в результате испытания примет значение из интервала .
Ответ: а) ; б) .