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中心极限定理案例理解

时间:2020-04-25 15:40:21      阅读:121      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

定理一(独立同分布的中心极限定理)设随机变量X1,X2,..,X3,..相互独立,服从同一分布,且具有数学期望和方差技术分享图片
,则随机变量之和技术分享图片的标准化变量的分布函数技术分享图片对于任意x满足
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案例1:一加法器同时收到20个噪声电压技术分享图片(k=1,2,...,20),设它们是相互独立的随机变量,且都在区间(0,10)上服从均匀分布,记技术分享图片,求P{V>105}的近似值。
分析:目标: 某个事项总值达到目标值的概率,即变量的分布函数。 求一个加法器电压大于105的概率是多少。(即20个噪声电压加起来大于105的概率)
事项的特点:一个事项,多个变量组成。一个加法器,20个变量。
变量的分布函数特点:变量的取值范围:变量的取值范围是(0,10)均匀分布,故变量的概率为1/10,f(x)=1/10*x
已知均匀分布的期望和方差公式如下:技术分享图片

故等到技术分享图片
要算一个加法器电压大于105的概率是多少,即\({P \left\{ v > 105 \left\} =p \left\{ \frac{{v-20 \times 5}}{{ \left( 10/\sqrt{{12}} \left) \sqrt{{20}}\right. \right. }} > \frac{{105-20 \times 5}}{{ \left( 10/\sqrt{{12}} \left) \sqrt{{20}}\right. \right. }} \right\} \right. \right. }\)
根据目标总电值可以算到标准化变量0.387,而总电值的标准化变量>0.387的概率即为P{V>105}的概率。这里的计算根据定理一,转化为正态分布来计算。
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注意将大于号转换成小于等于号之后,可直接利用定理一公式代入了。
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故这类题目都可以直接套用定理一公式。
总结;
1.计算一个事物的总概率
2.该事物有多个变量组成,这些变量在特定的区间是均匀分布的、
3.根据均匀分布的特点,计算出期望和方差
4.根据目标值和期望和方差,可直接近似于正态分布。
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5.如果求大于某个目标值的概率,则结果=1-正态分布(第四步的值),如果求小于或等于某个目标值,则其概率结果=正态分布(第四步的值)
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其他类似的习题
1.据以往的经验,某种电器元件的寿命服从均值为100h的指数分布,现随机地取16只,设它们的寿命是相互独立的,求这16只元件寿命的总和大于1920的概率。
分析:1)目标: 某个事项总值达到目标值的概率 2)一个事项,多个变量组成,随机抽,16个变量。3)变量的分布函数特点:指数函数分布

4)根据变量的概率密度函数特点得到期望和方差技术分享图片

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注:指数函数中的技术分享图片代表每单位时间内发生某事件的次数、也可以理解为某个事件的寿命、某个事件的放电次数等。
5)由于电器元件寿命独立。适应定理一
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中心极限定理案例理解

原文:https://www.cnblogs.com/hisweety/p/12772872.html

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