elementy rach prawdopodobienstwa

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

ELEMENTY RACHUNKU

PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

Agnieszka Rossa

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Szkic wykładu

1

Przykład wprowadzaj ˛

acy

2

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych
Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

3

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej
Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

4

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział
Warto´s´c oczekiwana
Wariancja i odchylenie standardowe

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przykład 1 (wprowadzaj ˛

acy)

W 1725 r. znani matematycy szwajcarscy,

Daniel i Nicolas

Bernoulli

udali si ˛e do Petersburga, gdzie odkryli pewn ˛

a

ciekawostk˛e, nazwan ˛

a potem

paradoksem petersburskim

.

1.

Rozpatrzmy pewn ˛

a gr ˛e losow ˛

a, polegaj ˛

ac ˛

a na rzucaniu

monet ˛

a. Przypu´s´cmy, ˙ze gracz opłaca swój udział w grze

pewn ˛

a sum ˛

a pieni ˛edzy K (np. wyra˙zon ˛

a w $).

2.

Gracz rzuca monet ˛

a i je´sli wypadnie rewers (przyjmijmy

dalej, ˙ze jest to reszka), wówczas wygrywa 2$.

3.

Gdy wypadnie awers (orzeł), wówczas rzuca ponownie.

4.

Je´sli w nast ˛epnym rzucie wypadnie reszka, wówczas
wygrywa podwojon ˛

a kwot ˛e, w przeciwnym razie powtarza

rzut monet ˛

a (czyli powtarza kroki 3-4, a˙z uzyska reszk˛e).

Pytanie: Jak ˛

a sum ˛e K powinien zapłaci ´c gracz przed

przyst ˛

apieniem do gry, aby gra była sprawiedliwa?

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przykład 1 (wprowadzaj ˛

acy)

W 1725 r. znani matematycy szwajcarscy,

Daniel i Nicolas

Bernoulli

udali si ˛e do Petersburga, gdzie odkryli pewn ˛

a

ciekawostk˛e, nazwan ˛

a potem

paradoksem petersburskim

.

1.

Rozpatrzmy pewn ˛

a gr ˛e losow ˛

a, polegaj ˛

ac ˛

a na rzucaniu

monet ˛

a. Przypu´s´cmy, ˙ze gracz opłaca swój udział w grze

pewn ˛

a sum ˛

a pieni ˛edzy K (np. wyra˙zon ˛

a w $).

2.

Gracz rzuca monet ˛

a i je´sli wypadnie rewers (przyjmijmy

dalej, ˙ze jest to reszka), wówczas wygrywa 2$.

3.

Gdy wypadnie awers (orzeł), wówczas rzuca ponownie.

4.

Je´sli w nast ˛epnym rzucie wypadnie reszka, wówczas
wygrywa podwojon ˛

a kwot ˛e, w przeciwnym razie powtarza

rzut monet ˛

a (czyli powtarza kroki 3-4, a˙z uzyska reszk˛e).

Pytanie: Jak ˛

a sum ˛e K powinien zapłaci ´c gracz przed

przyst ˛

apieniem do gry, aby gra była sprawiedliwa?

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przykład 1 (wprowadzaj ˛

acy)

W 1725 r. znani matematycy szwajcarscy,

Daniel i Nicolas

Bernoulli

udali si ˛e do Petersburga, gdzie odkryli pewn ˛

a

ciekawostk˛e, nazwan ˛

a potem

paradoksem petersburskim

.

1.

Rozpatrzmy pewn ˛

a gr ˛e losow ˛

a, polegaj ˛

ac ˛

a na rzucaniu

monet ˛

a. Przypu´s´cmy, ˙ze gracz opłaca swój udział w grze

pewn ˛

a sum ˛

a pieni ˛edzy K (np. wyra˙zon ˛

a w $).

2.

Gracz rzuca monet ˛

a i je´sli wypadnie rewers (przyjmijmy

dalej, ˙ze jest to reszka), wówczas wygrywa 2$.

3.

Gdy wypadnie awers (orzeł), wówczas rzuca ponownie.

4.

Je´sli w nast ˛epnym rzucie wypadnie reszka, wówczas
wygrywa podwojon ˛

a kwot ˛e, w przeciwnym razie powtarza

rzut monet ˛

a (czyli powtarza kroki 3-4, a˙z uzyska reszk˛e).

Pytanie: Jak ˛

a sum ˛e K powinien zapłaci ´c gracz przed

przyst ˛

apieniem do gry, aby gra była sprawiedliwa?

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przykład 1 (wprowadzaj ˛

acy)

W 1725 r. znani matematycy szwajcarscy,

Daniel i Nicolas

Bernoulli

udali si ˛e do Petersburga, gdzie odkryli pewn ˛

a

ciekawostk˛e, nazwan ˛

a potem

paradoksem petersburskim

.

1.

Rozpatrzmy pewn ˛

a gr ˛e losow ˛

a, polegaj ˛

ac ˛

a na rzucaniu

monet ˛

a. Przypu´s´cmy, ˙ze gracz opłaca swój udział w grze

pewn ˛

a sum ˛

a pieni ˛edzy K (np. wyra˙zon ˛

a w $).

2.

Gracz rzuca monet ˛

a i je´sli wypadnie rewers (przyjmijmy

dalej, ˙ze jest to reszka), wówczas wygrywa 2$.

3.

Gdy wypadnie awers (orzeł), wówczas rzuca ponownie.

4.

Je´sli w nast ˛epnym rzucie wypadnie reszka, wówczas
wygrywa podwojon ˛

a kwot ˛e, w przeciwnym razie powtarza

rzut monet ˛

a (czyli powtarza kroki 3-4, a˙z uzyska reszk˛e).

Pytanie: Jak ˛

a sum ˛e K powinien zapłaci ´c gracz przed

przyst ˛

apieniem do gry, aby gra była sprawiedliwa?

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przykład 1 (wprowadzaj ˛

acy)

W 1725 r. znani matematycy szwajcarscy,

Daniel i Nicolas

Bernoulli

udali si ˛e do Petersburga, gdzie odkryli pewn ˛

a

ciekawostk˛e, nazwan ˛

a potem

paradoksem petersburskim

.

1.

Rozpatrzmy pewn ˛

a gr ˛e losow ˛

a, polegaj ˛

ac ˛

a na rzucaniu

monet ˛

a. Przypu´s´cmy, ˙ze gracz opłaca swój udział w grze

pewn ˛

a sum ˛

a pieni ˛edzy K (np. wyra˙zon ˛

a w $).

2.

Gracz rzuca monet ˛

a i je´sli wypadnie rewers (przyjmijmy

dalej, ˙ze jest to reszka), wówczas wygrywa 2$.

3.

Gdy wypadnie awers (orzeł), wówczas rzuca ponownie.

4.

Je´sli w nast ˛epnym rzucie wypadnie reszka, wówczas
wygrywa podwojon ˛

a kwot ˛e, w przeciwnym razie powtarza

rzut monet ˛

a (czyli powtarza kroki 3-4, a˙z uzyska reszk˛e).

Pytanie: Jak ˛

a sum ˛e K powinien zapłaci ´c gracz przed

przyst ˛

apieniem do gry, aby gra była sprawiedliwa?

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przykład 1 (wprowadzaj ˛

acy)

W 1725 r. znani matematycy szwajcarscy,

Daniel i Nicolas

Bernoulli

udali si ˛e do Petersburga, gdzie odkryli pewn ˛

a

ciekawostk˛e, nazwan ˛

a potem

paradoksem petersburskim

.

1.

Rozpatrzmy pewn ˛

a gr ˛e losow ˛

a, polegaj ˛

ac ˛

a na rzucaniu

monet ˛

a. Przypu´s´cmy, ˙ze gracz opłaca swój udział w grze

pewn ˛

a sum ˛

a pieni ˛edzy K (np. wyra˙zon ˛

a w $).

2.

Gracz rzuca monet ˛

a i je´sli wypadnie rewers (przyjmijmy

dalej, ˙ze jest to reszka), wówczas wygrywa 2$.

3.

Gdy wypadnie awers (orzeł), wówczas rzuca ponownie.

4.

Je´sli w nast ˛epnym rzucie wypadnie reszka, wówczas
wygrywa podwojon ˛

a kwot ˛e, w przeciwnym razie powtarza

rzut monet ˛

a (czyli powtarza kroki 3-4, a˙z uzyska reszk˛e).

Pytanie: Jak ˛

a sum ˛e K powinien zapłaci ´c gracz przed

przyst ˛

apieniem do gry, aby gra była sprawiedliwa?

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przykład 1 (wprowadzaj ˛

acy)

Odpowied´z brzmi – niesko ´nczon ˛

a! Innymi słowy, ˙zadna

suma pieni ˛edzy nie jest wystarczaj ˛

ac ˛

a zapłat ˛

a za udział

w tej grze.

Z powy˙zszego wynika, ˙ze gra petersburska nie ma
praktycznego zastosowania i pozostaje jedynie w sferze
ciekawostek.

Aby jednak zrozumie´c odpowied´z na zadane pytanie
trzeba pozna´c podstawowe poj ˛ecia zwi ˛

azane ze zmienn ˛

a

losow ˛

a i jej charakterystykami.

Poj ˛ecia te nale˙z ˛

a do podstawowych zagadnie ´n

rachunku

prawdopodobie ´

nstwa

. B ˛ed ˛

a one przedmiotem dalszych

rozwa˙za ´n.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przykład 1 (wprowadzaj ˛

acy)

Odpowied´z brzmi – niesko ´nczon ˛

a! Innymi słowy, ˙zadna

suma pieni ˛edzy nie jest wystarczaj ˛

ac ˛

a zapłat ˛

a za udział

w tej grze.

Z powy˙zszego wynika, ˙ze gra petersburska nie ma
praktycznego zastosowania i pozostaje jedynie w sferze
ciekawostek.

Aby jednak zrozumie´c odpowied´z na zadane pytanie
trzeba pozna´c podstawowe poj ˛ecia zwi ˛

azane ze zmienn ˛

a

losow ˛

a i jej charakterystykami.

Poj ˛ecia te nale˙z ˛

a do podstawowych zagadnie ´n

rachunku

prawdopodobie ´

nstwa

. B ˛ed ˛

a one przedmiotem dalszych

rozwa˙za ´n.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przykład 1 (wprowadzaj ˛

acy)

Odpowied´z brzmi – niesko ´nczon ˛

a! Innymi słowy, ˙zadna

suma pieni ˛edzy nie jest wystarczaj ˛

ac ˛

a zapłat ˛

a za udział

w tej grze.

Z powy˙zszego wynika, ˙ze gra petersburska nie ma
praktycznego zastosowania i pozostaje jedynie w sferze
ciekawostek.

Aby jednak zrozumie´c odpowied´z na zadane pytanie
trzeba pozna´c podstawowe poj ˛ecia zwi ˛

azane ze zmienn ˛

a

losow ˛

a i jej charakterystykami.

Poj ˛ecia te nale˙z ˛

a do podstawowych zagadnie ´n

rachunku

prawdopodobie ´

nstwa

. B ˛ed ˛

a one przedmiotem dalszych

rozwa˙za ´n.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przykład 1 (wprowadzaj ˛

acy)

Odpowied´z brzmi – niesko ´nczon ˛

a! Innymi słowy, ˙zadna

suma pieni ˛edzy nie jest wystarczaj ˛

ac ˛

a zapłat ˛

a za udział

w tej grze.

Z powy˙zszego wynika, ˙ze gra petersburska nie ma
praktycznego zastosowania i pozostaje jedynie w sferze
ciekawostek.

Aby jednak zrozumie´c odpowied´z na zadane pytanie
trzeba pozna´c podstawowe poj ˛ecia zwi ˛

azane ze zmienn ˛

a

losow ˛

a i jej charakterystykami.

Poj ˛ecia te nale˙z ˛

a do podstawowych zagadnie ´n

rachunku

prawdopodobie ´

nstwa

. B ˛ed ˛

a one przedmiotem dalszych

rozwa˙za ´n.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przestrze ´

n zdarze ´

n elementarnych

Niech

(czyt. omega) oznacza zbiór wszystkich

mo˙zliwych wyników pewnego eksperymentu losowego.

Zbiór Ω nazywamy

przestrzeni ˛

a zdarze ´

n elementarnych

eksperymentu losowego.

Elementy zbioru Ω oznaczamy symbolem

ω

i nazywamy

zdarzeniami elementarnymi

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przestrze ´

n zdarze ´

n elementarnych

Niech

(czyt. omega) oznacza zbiór wszystkich

mo˙zliwych wyników pewnego eksperymentu losowego.

Zbiór Ω nazywamy

przestrzeni ˛

a zdarze ´

n elementarnych

eksperymentu losowego.

Elementy zbioru Ω oznaczamy symbolem

ω

i nazywamy

zdarzeniami elementarnymi

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przestrze ´

n zdarze ´

n elementarnych

Niech

(czyt. omega) oznacza zbiór wszystkich

mo˙zliwych wyników pewnego eksperymentu losowego.

Zbiór Ω nazywamy

przestrzeni ˛

a zdarze ´

n elementarnych

eksperymentu losowego.

Elementy zbioru Ω oznaczamy symbolem

ω

i nazywamy

zdarzeniami elementarnymi

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykłady przestrzeni zdarze ´

n elementarnych

Przykład 2.

Rozwa˙zmy eksperyment polegaj ˛

acy na

pojedynczym

rzucie monet ˛

a

. Zbiór Ω wszystkich mo˙zliwych wyników

tego eksperymentu ma posta´c Ω = {{O}, {R}}, gdzie
{O}, {R} s ˛

a zdarzeniami elementarnymi oznaczaj ˛

acymi

odpowiednio wyrzucenie orła lub reszki. Zdarzenia te
oznaczymy umownie symbolami: ω

1

= {

O}, ω

2

= {

R}.

Przykład 3.

Niech eksperyment polega na

rzucie kostk ˛

a sze ´scienn ˛

a

do gry. Mamy wtedy:

Ω = {{

1}, {2}, {3}, {4}, {5}, {6}},

gdzie ω

1

={

1},. . . ,ω

6

={

6} s ˛

a zdarzeniami elementarnymi.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykłady przestrzeni zdarze ´

n elementarnych

Przykład 2.

Rozwa˙zmy eksperyment polegaj ˛

acy na

pojedynczym

rzucie monet ˛

a

.

Zbiór Ω wszystkich mo˙zliwych wyników

tego eksperymentu ma posta´c Ω = {{O}, {R}}, gdzie
{O}, {R} s ˛

a zdarzeniami elementarnymi oznaczaj ˛

acymi

odpowiednio wyrzucenie orła lub reszki. Zdarzenia te
oznaczymy umownie symbolami: ω

1

= {

O}, ω

2

= {

R}.

Przykład 3.

Niech eksperyment polega na

rzucie kostk ˛

a sze ´scienn ˛

a

do gry. Mamy wtedy:

Ω = {{

1}, {2}, {3}, {4}, {5}, {6}},

gdzie ω

1

={

1},. . . ,ω

6

={

6} s ˛

a zdarzeniami elementarnymi.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykłady przestrzeni zdarze ´

n elementarnych

Przykład 2.

Rozwa˙zmy eksperyment polegaj ˛

acy na

pojedynczym

rzucie monet ˛

a

. Zbiór Ω wszystkich mo˙zliwych wyników

tego eksperymentu ma posta´c Ω = {{O}, {R}}, gdzie
{O}, {R} s ˛

a zdarzeniami elementarnymi oznaczaj ˛

acymi

odpowiednio wyrzucenie orła lub reszki.

Zdarzenia te

oznaczymy umownie symbolami: ω

1

= {

O}, ω

2

= {

R}.

Przykład 3.

Niech eksperyment polega na

rzucie kostk ˛

a sze ´scienn ˛

a

do gry. Mamy wtedy:

Ω = {{

1}, {2}, {3}, {4}, {5}, {6}},

gdzie ω

1

={

1},. . . ,ω

6

={

6} s ˛

a zdarzeniami elementarnymi.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykłady przestrzeni zdarze ´

n elementarnych

Przykład 2.

Rozwa˙zmy eksperyment polegaj ˛

acy na

pojedynczym

rzucie monet ˛

a

. Zbiór Ω wszystkich mo˙zliwych wyników

tego eksperymentu ma posta´c Ω = {{O}, {R}}, gdzie
{O}, {R} s ˛

a zdarzeniami elementarnymi oznaczaj ˛

acymi

odpowiednio wyrzucenie orła lub reszki. Zdarzenia te
oznaczymy umownie symbolami: ω

1

= {

O}, ω

2

= {

R}.

Przykład 3.

Niech eksperyment polega na

rzucie kostk ˛

a sze ´scienn ˛

a

do gry. Mamy wtedy:

Ω = {{

1}, {2}, {3}, {4}, {5}, {6}},

gdzie ω

1

={

1},. . . ,ω

6

={

6} s ˛

a zdarzeniami elementarnymi.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykłady przestrzeni zdarze ´

n elementarnych

Przykład 2.

Rozwa˙zmy eksperyment polegaj ˛

acy na

pojedynczym

rzucie monet ˛

a

. Zbiór Ω wszystkich mo˙zliwych wyników

tego eksperymentu ma posta´c Ω = {{O}, {R}}, gdzie
{O}, {R} s ˛

a zdarzeniami elementarnymi oznaczaj ˛

acymi

odpowiednio wyrzucenie orła lub reszki. Zdarzenia te
oznaczymy umownie symbolami: ω

1

= {

O}, ω

2

= {

R}.

Przykład 3.

Niech eksperyment polega na

rzucie kostk ˛

a sze ´scienn ˛

a

do gry.

Mamy wtedy:

Ω = {{

1}, {2}, {3}, {4}, {5}, {6}},

gdzie ω

1

={

1},. . . ,ω

6

={

6} s ˛

a zdarzeniami elementarnymi.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykłady przestrzeni zdarze ´

n elementarnych

Przykład 2.

Rozwa˙zmy eksperyment polegaj ˛

acy na

pojedynczym

rzucie monet ˛

a

. Zbiór Ω wszystkich mo˙zliwych wyników

tego eksperymentu ma posta´c Ω = {{O}, {R}}, gdzie
{O}, {R} s ˛

a zdarzeniami elementarnymi oznaczaj ˛

acymi

odpowiednio wyrzucenie orła lub reszki. Zdarzenia te
oznaczymy umownie symbolami: ω

1

= {

O}, ω

2

= {

R}.

Przykład 3.

Niech eksperyment polega na

rzucie kostk ˛

a sze ´scienn ˛

a

do gry. Mamy wtedy:

Ω = {{

1}, {2}, {3}, {4}, {5}, {6}},

gdzie ω

1

={

1},. . . ,ω

6

={

6} s ˛

a zdarzeniami elementarnymi.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykłady przestrzeni zdarze ´

n elementarnych

Przykład 2.

Rozwa˙zmy eksperyment polegaj ˛

acy na

pojedynczym

rzucie monet ˛

a

. Zbiór Ω wszystkich mo˙zliwych wyników

tego eksperymentu ma posta´c Ω = {{O}, {R}}, gdzie
{O}, {R} s ˛

a zdarzeniami elementarnymi oznaczaj ˛

acymi

odpowiednio wyrzucenie orła lub reszki. Zdarzenia te
oznaczymy umownie symbolami: ω

1

= {

O}, ω

2

= {

R}.

Przykład 3.

Niech eksperyment polega na

rzucie kostk ˛

a sze ´scienn ˛

a

do gry. Mamy wtedy:

Ω = {{

1}, {2}, {3}, {4}, {5}, {6}},

gdzie ω

1

={

1},. . . ,ω

6

={

6} s ˛

a zdarzeniami elementarnymi.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykłady przestrzeni zdarze ´

n elementarnych

W przykładach 2 i 3 przestrze ´n Ω jest zbiorem

sko ´

nczonym

.

Przykład 4.

Wró´cmy do gry petersburskiej. Zauwa˙zymy, ˙ze
eksperyment ten mo˙zna opisa´c jako

rzucanie monet ˛

a do

momentu wyrzucenia reszki

.

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych Ω ma w tym przypadku
posta´c:
Ω = {{

R}, {OR}, {OOR}, {OOOR}, {OOOOR}, . . .},

gdzie:
ω

1

= {

R}, ω

2

= {

OR}, ω

3

= {

OOR}, ω

4

= {

OOOR} . . .

to zdarzenia elementarne w tym eksperymencie.

Zauwa˙zymy, ˙ze zbiór Ω jest niesko ´nczony, ale

przeliczalny

(tj. równoliczny ze zbiorem liczb naturalnych).

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykłady przestrzeni zdarze ´

n elementarnych

W przykładach 2 i 3 przestrze ´n Ω jest zbiorem

sko ´

nczonym

.

Przykład 4.

Wró´cmy do gry petersburskiej. Zauwa˙zymy, ˙ze
eksperyment ten mo˙zna opisa´c jako

rzucanie monet ˛

a do

momentu wyrzucenia reszki

.

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych Ω ma w tym przypadku
posta´c:
Ω = {{

R}, {OR}, {OOR}, {OOOR}, {OOOOR}, . . .},

gdzie:
ω

1

= {

R}, ω

2

= {

OR}, ω

3

= {

OOR}, ω

4

= {

OOOR} . . .

to zdarzenia elementarne w tym eksperymencie.

Zauwa˙zymy, ˙ze zbiór Ω jest niesko ´nczony, ale

przeliczalny

(tj. równoliczny ze zbiorem liczb naturalnych).

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykłady przestrzeni zdarze ´

n elementarnych

W przykładach 2 i 3 przestrze ´n Ω jest zbiorem

sko ´

nczonym

.

Przykład 4.

Wró´cmy do gry petersburskiej. Zauwa˙zymy, ˙ze
eksperyment ten mo˙zna opisa´c jako

rzucanie monet ˛

a do

momentu wyrzucenia reszki

.

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych Ω ma w tym przypadku
posta´c:
Ω = {{

R}, {OR}, {OOR}, {OOOR}, {OOOOR}, . . .},

gdzie:
ω

1

= {

R}, ω

2

= {

OR}, ω

3

= {

OOR}, ω

4

= {

OOOR} . . .

to zdarzenia elementarne w tym eksperymencie.

Zauwa˙zymy, ˙ze zbiór Ω jest niesko ´nczony, ale

przeliczalny

(tj. równoliczny ze zbiorem liczb naturalnych).

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykłady przestrzeni zdarze ´

n elementarnych

W przykładach 2 i 3 przestrze ´n Ω jest zbiorem

sko ´

nczonym

.

Przykład 4.

Wró´cmy do gry petersburskiej. Zauwa˙zymy, ˙ze
eksperyment ten mo˙zna opisa´c jako

rzucanie monet ˛

a do

momentu wyrzucenia reszki

.

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych Ω ma w tym przypadku
posta´c:
Ω = {{

R}, {OR}, {OOR}, {OOOR}, {OOOOR}, . . .},

gdzie:
ω

1

= {

R}, ω

2

= {

OR}, ω

3

= {

OOR}, ω

4

= {

OOOR} . . .

to zdarzenia elementarne w tym eksperymencie.

Zauwa˙zymy, ˙ze zbiór Ω jest niesko ´nczony, ale

przeliczalny

(tj. równoliczny ze zbiorem liczb naturalnych).

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykłady przestrzeni zdarze ´

n elementarnych

Przykład 5.

Rozwa˙zmy inny eksperyment polegaj ˛

acy na

pomiarze

czasu oczekiwania w przychodni na wizyt ˛e u lekarza

(mierzony np. w godzinach).

Przestrze ´n Ω jest tu przedziałem liczb rzeczywistych [0, 8].

W tym przypadku Ω jest zbiorem niesko ´nczonym,
poniewa˙z w przedziale [0, 8] mie´sci si ˛e niesko ´nczenie
wiele liczb rzeczywistych.

Ponadto, zbiór Ω jest

nieprzeliczalny

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykłady przestrzeni zdarze ´

n elementarnych

Przykład 5.

Rozwa˙zmy inny eksperyment polegaj ˛

acy na

pomiarze

czasu oczekiwania w przychodni na wizyt ˛e u lekarza

(mierzony np. w godzinach).

Przestrze ´n Ω jest tu przedziałem liczb rzeczywistych [0, 8].

W tym przypadku Ω jest zbiorem niesko ´nczonym,
poniewa˙z w przedziale [0, 8] mie´sci si ˛e niesko ´nczenie
wiele liczb rzeczywistych.

Ponadto, zbiór Ω jest

nieprzeliczalny

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykłady przestrzeni zdarze ´

n elementarnych

Przykład 5.

Rozwa˙zmy inny eksperyment polegaj ˛

acy na

pomiarze

czasu oczekiwania w przychodni na wizyt ˛e u lekarza

(mierzony np. w godzinach).

Przestrze ´n Ω jest tu przedziałem liczb rzeczywistych [0, 8].

W tym przypadku Ω jest zbiorem niesko ´nczonym,
poniewa˙z w przedziale [0, 8] mie´sci si ˛e niesko ´nczenie
wiele liczb rzeczywistych.

Ponadto, zbiór Ω jest

nieprzeliczalny

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykłady przestrzeni zdarze ´

n elementarnych

Przykład 5.

Rozwa˙zmy inny eksperyment polegaj ˛

acy na

pomiarze

czasu oczekiwania w przychodni na wizyt ˛e u lekarza

(mierzony np. w godzinach).

Przestrze ´n Ω jest tu przedziałem liczb rzeczywistych [0, 8].

W tym przypadku Ω jest zbiorem niesko ´nczonym,
poniewa˙z w przedziale [0, 8] mie´sci si ˛e niesko ´nczenie
wiele liczb rzeczywistych.

Ponadto, zbiór Ω jest

nieprzeliczalny

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych

Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´

n losowych dla zbioru co najwy˙zej

przeliczalnego

Je˙zeli przestrze ´n zdarze ´n elementarnych Ω zawiera
sko ´nczon ˛

a lub przeliczaln ˛

a liczb ˛e elementów, to ka˙zdy

podzbiór zbioru Ω nazywamy

zdarzeniem losowym

.

Rodzin ˛e wszystkich zdarze ´n losowych danego ekspery-
mentu oznacza´c b ˛edziemy symbolem

Z

.

W przypadku eksperymentu polegaj ˛

acego na pojedyn-

czym rzucie monet ˛

a (zob. przykład 2), rodzina Z zdarze ´n

losowych jest postaci:

Z = {{O}, {R}, Ω, ∅},

gdzie ∅ oznacza zbiór pusty.
Rodzin ˛e Z tworz ˛

a tu wszystkie podzbiory zbioru Ω, ł ˛

acznie

z samym zbiorem Ω i jego dopełnieniem, czyli zbiorem ∅.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych

Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´

n losowych dla zbioru co najwy˙zej

przeliczalnego

Je˙zeli przestrze ´n zdarze ´n elementarnych Ω zawiera
sko ´nczon ˛

a lub przeliczaln ˛

a liczb ˛e elementów, to ka˙zdy

podzbiór zbioru Ω nazywamy

zdarzeniem losowym

.

Rodzin ˛e wszystkich zdarze ´n losowych danego ekspery-
mentu oznacza´c b ˛edziemy symbolem

Z

.

W przypadku eksperymentu polegaj ˛

acego na pojedyn-

czym rzucie monet ˛

a (zob. przykład 2), rodzina Z zdarze ´n

losowych jest postaci:

Z = {{O}, {R}, Ω, ∅},

gdzie ∅ oznacza zbiór pusty.
Rodzin ˛e Z tworz ˛

a tu wszystkie podzbiory zbioru Ω, ł ˛

acznie

z samym zbiorem Ω i jego dopełnieniem, czyli zbiorem ∅.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych

Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´

n losowych dla zbioru co najwy˙zej

przeliczalnego

Je˙zeli przestrze ´n zdarze ´n elementarnych Ω zawiera
sko ´nczon ˛

a lub przeliczaln ˛

a liczb ˛e elementów, to ka˙zdy

podzbiór zbioru Ω nazywamy

zdarzeniem losowym

.

Rodzin ˛e wszystkich zdarze ´n losowych danego ekspery-
mentu oznacza´c b ˛edziemy symbolem

Z

.

W przypadku eksperymentu polegaj ˛

acego na pojedyn-

czym rzucie monet ˛

a (zob. przykład 2), rodzina Z zdarze ´n

losowych jest postaci:

Z = {{O}, {R}, Ω, ∅},

gdzie ∅ oznacza zbiór pusty.

Rodzin ˛e Z tworz ˛

a tu wszystkie podzbiory zbioru Ω, ł ˛

acznie

z samym zbiorem Ω i jego dopełnieniem, czyli zbiorem ∅.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych

Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´

n losowych dla zbioru co najwy˙zej

przeliczalnego

Je˙zeli przestrze ´n zdarze ´n elementarnych Ω zawiera
sko ´nczon ˛

a lub przeliczaln ˛

a liczb ˛e elementów, to ka˙zdy

podzbiór zbioru Ω nazywamy

zdarzeniem losowym

.

Rodzin ˛e wszystkich zdarze ´n losowych danego ekspery-
mentu oznacza´c b ˛edziemy symbolem

Z

.

W przypadku eksperymentu polegaj ˛

acego na pojedyn-

czym rzucie monet ˛

a (zob. przykład 2), rodzina Z zdarze ´n

losowych jest postaci:

Z = {{O}, {R}, Ω, ∅},

gdzie ∅ oznacza zbiór pusty.
Rodzin ˛e Z tworz ˛

a tu wszystkie podzbiory zbioru Ω, ł ˛

acznie

z samym zbiorem Ω i jego dopełnieniem, czyli zbiorem ∅.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych

Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykład rodziny zdarze ´

n losowych

W przypadku eksperymentu polegaj ˛

acego na rzucie

kostk ˛

a do gry (zob. przykład 3) rodzina Z jest znacznie

liczniejsza. W jej skład wchodz ˛

a wszystkie podzbiory

jedno-, dwu-, trzy-, cztero- i pi ˛ecioelementowe, a ponadto,
cały zbiór Ω oraz zbiór pusty. Mamy wi ˛ec:

Z = {{1}, . . . , {6}, {1, 2}, . . . , {1, 6},

{2, 3}, . . . , {2, 6}, {3, 4}, . . . , {3, 6}, {4, 5}, {4, 6}, {5, 6},

{1, 2, 3}, . . . , {1, 2, 3, 4}, . . . , {1, 2, 3, 4, 5}, . . . , Ω, ∅}.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych

Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´

n losowych dla zbioru nieprzeliczalnego

Gdy Ω jest zbiorem nieprzeliczalnym (tak, jak
w przykładzie 5), wówczas nie ka˙zdy jego podzbiór
nazywamy zdarzeniem losowym.

Ograniczenie to wynika st ˛

ad, ˙ze zdarzeniom losowym

b ˛edziemy chcieli przyporz ˛

adkowa´c dalej

miar ˛e

prawdopodobie ´

nstwa

.

Aby mo˙zliwe było w takim przypadku zdefiniowanie tzw.
bezatomowej miary prawdopodobie ´nstwa, rodzina Z musi
by´c nieco ubo˙zsz ˛

a rodzin ˛

a podzbiorów zbioru Ω (jest ni ˛

a

pewne σ-ciało podzbiorów zbioru Ω).

Zagadnienie definiowania takiej rodziny w przypadku
nieprzeliczalnego zbioru Ω nie b ˛edzie omawiane.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych

Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´

n losowych dla zbioru nieprzeliczalnego

Gdy Ω jest zbiorem nieprzeliczalnym (tak, jak
w przykładzie 5), wówczas nie ka˙zdy jego podzbiór
nazywamy zdarzeniem losowym.

Ograniczenie to wynika st ˛

ad, ˙ze zdarzeniom losowym

b ˛edziemy chcieli przyporz ˛

adkowa´c dalej

miar ˛e

prawdopodobie ´

nstwa

.

Aby mo˙zliwe było w takim przypadku zdefiniowanie tzw.
bezatomowej miary prawdopodobie ´nstwa, rodzina Z musi
by´c nieco ubo˙zsz ˛

a rodzin ˛

a podzbiorów zbioru Ω (jest ni ˛

a

pewne σ-ciało podzbiorów zbioru Ω).

Zagadnienie definiowania takiej rodziny w przypadku
nieprzeliczalnego zbioru Ω nie b ˛edzie omawiane.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych

Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´

n losowych dla zbioru nieprzeliczalnego

Gdy Ω jest zbiorem nieprzeliczalnym (tak, jak
w przykładzie 5), wówczas nie ka˙zdy jego podzbiór
nazywamy zdarzeniem losowym.

Ograniczenie to wynika st ˛

ad, ˙ze zdarzeniom losowym

b ˛edziemy chcieli przyporz ˛

adkowa´c dalej

miar ˛e

prawdopodobie ´

nstwa

.

Aby mo˙zliwe było w takim przypadku zdefiniowanie tzw.
bezatomowej miary prawdopodobie ´nstwa, rodzina Z musi
by´c nieco ubo˙zsz ˛

a rodzin ˛

a podzbiorów zbioru Ω (jest ni ˛

a

pewne σ-ciało podzbiorów zbioru Ω).

Zagadnienie definiowania takiej rodziny w przypadku
nieprzeliczalnego zbioru Ω nie b ˛edzie omawiane.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych

Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa
Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´

n losowych dla zbioru nieprzeliczalnego

Gdy Ω jest zbiorem nieprzeliczalnym (tak, jak
w przykładzie 5), wówczas nie ka˙zdy jego podzbiór
nazywamy zdarzeniem losowym.

Ograniczenie to wynika st ˛

ad, ˙ze zdarzeniom losowym

b ˛edziemy chcieli przyporz ˛

adkowa´c dalej

miar ˛e

prawdopodobie ´

nstwa

.

Aby mo˙zliwe było w takim przypadku zdefiniowanie tzw.
bezatomowej miary prawdopodobie ´nstwa, rodzina Z musi
by´c nieco ubo˙zsz ˛

a rodzin ˛

a podzbiorów zbioru Ω (jest ni ˛

a

pewne σ-ciało podzbiorów zbioru Ω).

Zagadnienie definiowania takiej rodziny w przypadku
nieprzeliczalnego zbioru Ω nie b ˛edzie omawiane.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych
Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych

Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa

Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Aksjomatyczna definicja prawdopodobie ´

nstwa

Ka˙zdemu zdarzeniu losowemu

A ∈ Z

mo˙zna przypisa´c

miar ˛e prawdopodobie ´nstwa

P(A)

, zwan ˛

a

prawdopodo-

bie ´

nstwem zdarzenia A

.

Własno´sci, jakimi powinna si ˛e charakteryzowa´c miara
prawdopodobie ´nstwa, okre´slaj ˛

a nast ˛epuj ˛

ace trzy

aksjomaty:

1.

0 ≤ P(A) ≤ 1

,

2.

P(Ω) = 1

,

3.

je´sli

A

1

,

A

2

, . . . ∈ Z

s ˛

a parami rozł ˛

acznymi zdarzeniami

losowymi, tzn.

A

i

∩ A

j

= ∅

dla i 6= j, to:

P (∪


i=1

A

i

) =

X

i=1

P (A

i

) .

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych
Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych

Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa

Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Aksjomatyczna definicja prawdopodobie ´

nstwa

Ka˙zdemu zdarzeniu losowemu

A ∈ Z

mo˙zna przypisa´c

miar ˛e prawdopodobie ´nstwa

P(A)

, zwan ˛

a

prawdopodo-

bie ´

nstwem zdarzenia A

.

Własno´sci, jakimi powinna si ˛e charakteryzowa´c miara
prawdopodobie ´nstwa, okre´slaj ˛

a nast ˛epuj ˛

ace trzy

aksjomaty:

1.

0 ≤ P(A) ≤ 1

,

2.

P(Ω) = 1

,

3.

je´sli

A

1

,

A

2

, . . . ∈ Z

s ˛

a parami rozł ˛

acznymi zdarzeniami

losowymi, tzn.

A

i

∩ A

j

= ∅

dla i 6= j, to:

P (∪


i=1

A

i

) =

X

i=1

P (A

i

) .

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych
Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych

Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa

Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Aksjomatyczna definicja prawdopodobie ´

nstwa

Ka˙zdemu zdarzeniu losowemu

A ∈ Z

mo˙zna przypisa´c

miar ˛e prawdopodobie ´nstwa

P(A)

, zwan ˛

a

prawdopodo-

bie ´

nstwem zdarzenia A

.

Własno´sci, jakimi powinna si ˛e charakteryzowa´c miara
prawdopodobie ´nstwa, okre´slaj ˛

a nast ˛epuj ˛

ace trzy

aksjomaty:

1.

0 ≤ P(A) ≤ 1

,

2.

P(Ω) = 1

,

3.

je´sli

A

1

,

A

2

, . . . ∈ Z

s ˛

a parami rozł ˛

acznymi zdarzeniami

losowymi, tzn.

A

i

∩ A

j

= ∅

dla i 6= j, to:

P (∪


i=1

A

i

) =

X

i=1

P (A

i

) .

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych
Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych

Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa

Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Aksjomatyczna definicja prawdopodobie ´

nstwa

Ka˙zdemu zdarzeniu losowemu

A ∈ Z

mo˙zna przypisa´c

miar ˛e prawdopodobie ´nstwa

P(A)

, zwan ˛

a

prawdopodo-

bie ´

nstwem zdarzenia A

.

Własno´sci, jakimi powinna si ˛e charakteryzowa´c miara
prawdopodobie ´nstwa, okre´slaj ˛

a nast ˛epuj ˛

ace trzy

aksjomaty:

1.

0 ≤ P(A) ≤ 1

,

2.

P(Ω) = 1

,

3.

je´sli

A

1

,

A

2

, . . . ∈ Z

s ˛

a parami rozł ˛

acznymi zdarzeniami

losowymi, tzn.

A

i

∩ A

j

= ∅

dla i 6= j, to:

P (∪


i=1

A

i

) =

X

i=1

P (A

i

) .

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych
Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych

Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa

Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Aksjomatyczna definicja prawdopodobie ´

nstwa

Ka˙zdemu zdarzeniu losowemu

A ∈ Z

mo˙zna przypisa´c

miar ˛e prawdopodobie ´nstwa

P(A)

, zwan ˛

a

prawdopodo-

bie ´

nstwem zdarzenia A

.

Własno´sci, jakimi powinna si ˛e charakteryzowa´c miara
prawdopodobie ´nstwa, okre´slaj ˛

a nast ˛epuj ˛

ace trzy

aksjomaty:

1.

0 ≤ P(A) ≤ 1

,

2.

P(Ω) = 1

,

3.

je´sli

A

1

,

A

2

, . . . ∈ Z

s ˛

a parami rozł ˛

acznymi zdarzeniami

losowymi, tzn.

A

i

∩ A

j

= ∅

dla i 6= j, to:

P (∪


i=1

A

i

) =

X

i=1

P (A

i

) .

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych
Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych

Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa

Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Klasyczna definicja prawdopodobie ´

nstwa Laplace’a

Je´sli przestrze ´n zdarze ´n elementarnych Ω zawiera n

jednakowo prawdopodobnych zdarze ´

n elementarnych

,

spo´sród których k sprzyja zaj´sciu zdarzenia losowego A, to
prawdopodobie ´nstwem P(A) zdarzenia A jest iloraz liczby
zdarze ´n sprzyjaj ˛

acych do ł ˛

acznej liczby zdarze ´n, czyli:

P(A) =

k
n

.

Wró´cmy do przykładu 3. Rozwa˙zmy zdarzenie losowe A
polegaj ˛

ace na wyrzuceniu parzystej liczby oczek w rzucie

kostk ˛

a sze´scienn ˛

a. Przestrze ´n Ω składa si ˛e tu z sze´sciu

jednakowo prawdopodobnych zdarze ´n elementarnych.
Liczba zdarze ´n sprzyjaj ˛

acych zaj´sciu zdarzenia A wynosi 3

(s ˛

a to: ω

2

={

2}, ω

4

={

4}, ω

6

={

6}). St ˛

ad P(A) =

3
6

=

1
2

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych
Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych

Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa

Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Klasyczna definicja prawdopodobie ´

nstwa Laplace’a

Je´sli przestrze ´n zdarze ´n elementarnych Ω zawiera n

jednakowo prawdopodobnych zdarze ´

n elementarnych

,

spo´sród których k sprzyja zaj´sciu zdarzenia losowego A, to
prawdopodobie ´nstwem P(A) zdarzenia A jest iloraz liczby
zdarze ´n sprzyjaj ˛

acych do ł ˛

acznej liczby zdarze ´n, czyli:

P(A) =

k
n

.

Wró´cmy do przykładu 3. Rozwa˙zmy zdarzenie losowe A
polegaj ˛

ace na wyrzuceniu parzystej liczby oczek w rzucie

kostk ˛

a sze´scienn ˛

a. Przestrze ´n Ω składa si ˛e tu z sze´sciu

jednakowo prawdopodobnych zdarze ´n elementarnych.
Liczba zdarze ´n sprzyjaj ˛

acych zaj´sciu zdarzenia A wynosi 3

(s ˛

a to: ω

2

={

2}, ω

4

={

4}, ω

6

={

6}). St ˛

ad P(A) =

3
6

=

1
2

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych
Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa

Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przestrze ´

n probabilistyczna i zmienna losowa

Przestrzeni ˛

a probabilistyczn ˛

a

danego eksperymentu

losowego nazywamy trójk˛e:

(Ω, Z,

P).

Przestrze ´n probabilistyczna jest formalnym zapisem

(reprezentacj ˛

a) eksperymentu losowego.

Zmienn ˛

a losow ˛

a

(rzeczywist ˛

a) X nazywamy odwzoro-

wanie przyporz ˛

adkowuj ˛

ac ˛

a ka˙zdemu zdarzeniu

elementarnemu ω ze zbioru Ω liczb ˛e rzeczywist ˛

a, w taki

sposób, ˙ze dla dowolnej liczby rzeczywistej

b

podzbiór:

{ω : X (ω) < b}

jest zdarzeniem losowym, tj. nale˙zy do rodziny Z.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych
Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa

Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przestrze ´

n probabilistyczna i zmienna losowa

Przestrzeni ˛

a probabilistyczn ˛

a

danego eksperymentu

losowego nazywamy trójk˛e:

(Ω, Z,

P).

Przestrze ´n probabilistyczna jest formalnym zapisem

(reprezentacj ˛

a) eksperymentu losowego.

Zmienn ˛

a losow ˛

a

(rzeczywist ˛

a) X nazywamy odwzoro-

wanie przyporz ˛

adkowuj ˛

ac ˛

a ka˙zdemu zdarzeniu

elementarnemu ω ze zbioru Ω liczb ˛e rzeczywist ˛

a, w taki

sposób, ˙ze dla dowolnej liczby rzeczywistej

b

podzbiór:

{ω : X (ω) < b}

jest zdarzeniem losowym, tj. nale˙zy do rodziny Z.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych
Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa

Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykład zmiennej losowej

Przykład 6.

Załó˙zmy, ˙ze zorganizowano gr ˛e polegaj ˛

ac ˛

a na rzucie

kostk ˛

a do gry (zob. przykład 3). Je´sli gracz wyrzuci 6

oczek, to wygrywa 10 zł, w przeciwnym razie płaci 2 zł.

W ten sposób okre´slili´smy zmienn ˛

a losow ˛

a X (wygran ˛

a),

która przyporz ˛

adkowuje zdarzeniom elementarnym

ω

1

, ω

2

, . . . , ω

6

warto´sci rzeczywiste −2 lub 10 w nast ˛e-

puj ˛

acy sposób:

X (ω

1

) =

X (ω

2

) =

X (ω

3

) =

X (ω

4

) =

X (ω

5

) = −

2,

X (ω

6

) =

10,

gdzie ω

1

= {

1}, ω

2

= {

2},. . . ,ω

6

= {

6}.

Dla uproszczenia oznacze ´n warto´sci zmiennej X oznacza
si ˛e symbolem x

i

i okre´sla mianem

realizacji

zmiennej X .

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych
Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa

Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykład zmiennej losowej

Przykład 6.

Załó˙zmy, ˙ze zorganizowano gr ˛e polegaj ˛

ac ˛

a na rzucie

kostk ˛

a do gry (zob. przykład 3). Je´sli gracz wyrzuci 6

oczek, to wygrywa 10 zł, w przeciwnym razie płaci 2 zł.

W ten sposób okre´slili´smy zmienn ˛

a losow ˛

a X (wygran ˛

a),

która przyporz ˛

adkowuje zdarzeniom elementarnym

ω

1

, ω

2

, . . . , ω

6

warto´sci rzeczywiste −2 lub 10 w nast ˛e-

puj ˛

acy sposób:

X (ω

1

) =

X (ω

2

) =

X (ω

3

) =

X (ω

4

) =

X (ω

5

) = −

2,

X (ω

6

) =

10,

gdzie ω

1

= {

1}, ω

2

= {

2},. . . ,ω

6

= {

6}.

Dla uproszczenia oznacze ´n warto´sci zmiennej X oznacza
si ˛e symbolem x

i

i okre´sla mianem

realizacji

zmiennej X .

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych
Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa

Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykład zmiennej losowej

Przykład 6.

Załó˙zmy, ˙ze zorganizowano gr ˛e polegaj ˛

ac ˛

a na rzucie

kostk ˛

a do gry (zob. przykład 3). Je´sli gracz wyrzuci 6

oczek, to wygrywa 10 zł, w przeciwnym razie płaci 2 zł.

W ten sposób okre´slili´smy zmienn ˛

a losow ˛

a X (wygran ˛

a),

która przyporz ˛

adkowuje zdarzeniom elementarnym

ω

1

, ω

2

, . . . , ω

6

warto´sci rzeczywiste −2 lub 10 w nast ˛e-

puj ˛

acy sposób:

X (ω

1

) =

X (ω

2

) =

X (ω

3

) =

X (ω

4

) =

X (ω

5

) = −

2,

X (ω

6

) =

10,

gdzie ω

1

= {

1}, ω

2

= {

2},. . . ,ω

6

= {

6}.

Dla uproszczenia oznacze ´n warto´sci zmiennej X oznacza
si ˛e symbolem x

i

i okre´sla mianem

realizacji

zmiennej X .

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych
Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa

Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykład zmiennej losowej

Przykład 7.

W podobny sposób, jak w przykładzie 6, mo˙zemy
zdefiniowa´c zmienn ˛

a losow ˛

a X b ˛ed ˛

ac ˛

a wygran ˛

a w grze

petersburskiej (zob. przykład 1).

Mo˙zliwe realizacje tej zmiennej s ˛

a nast ˛epuj ˛

ace:

X (ω

1

) =

2, X (ω

2

) =

4, X (ω

3

) =

8, X (ω

4

) =

16

itd.

gdzie:
ω

1

= {

R}, ω

2

= {

OR}, ω

3

= {

OOR}, ω

4

= {

OOOR}, . . . .

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych
Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa

Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Przykład zmiennej losowej

Przykład 7.

W podobny sposób, jak w przykładzie 6, mo˙zemy
zdefiniowa´c zmienn ˛

a losow ˛

a X b ˛ed ˛

ac ˛

a wygran ˛

a w grze

petersburskiej (zob. przykład 1).

Mo˙zliwe realizacje tej zmiennej s ˛

a nast ˛epuj ˛

ace:

X (ω

1

) =

2, X (ω

2

) =

4, X (ω

3

) =

8, X (ω

4

) =

16

itd.

gdzie:
ω

1

= {

R}, ω

2

= {

OR}, ω

3

= {

OOR}, ω

4

= {

OOOR}, . . . .

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych
Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa

Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Zmienne losowe – podział

Ze wzgl ˛edu na zbiór warto´sci przyjmowanych przez zmienn ˛

a

losow ˛

a wyró˙zniamy:

zmienne losowe skokowe

(inaczej – dyskretne),

zmienne losowe ci ˛

agłe

.

Je´sli zbiór warto´sci zmiennej losowej jest co najwy˙zej
przeliczalny, to tak ˛

a zmienn ˛

a nazywamy skokow ˛

a,

w przeciwnym przypadku zmienn ˛

a nazywamy ci ˛

agł ˛

a.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przestrze ´n zdarze ´n elementarnych
Zdarzenie losowe i rodzina zdarze ´n losowych
Aksjomatyczna i klasyczna definicja prawdopodobie ´nstwa

Przestrze ´n probabilistyczna i zmienna losowa

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´

nstwa

Zmienne losowe – podział

Ze wzgl ˛edu na zbiór warto´sci przyjmowanych przez zmienn ˛

a

losow ˛

a wyró˙zniamy:

zmienne losowe skokowe

(inaczej – dyskretne),

zmienne losowe ci ˛

agłe

.

Je´sli zbiór warto´sci zmiennej losowej jest co najwy˙zej
przeliczalny, to tak ˛

a zmienn ˛

a nazywamy skokow ˛

a,

w przeciwnym przypadku zmienn ˛

a nazywamy ci ˛

agł ˛

a.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Rozkład zmiennej losowej skokowej

W odniesieniu do zmiennej losowej skokowej okre´slenie jej
rozkładu prawdopodobie ´nstwa sprowadza si ˛e do podania

funkcji rozkładu prawdopodobie ´

nstwa

, tj. do podania

prawdopodobie ´nstw

p

i

, z jakimi zmienna losowa X przyj-

muje kolejne realizacje x

i

, czyli:

p

i

=

P(X = x

i

),

i = 1, 2, . . . .

Rozkład ten cz ˛esto przedstawia si ˛e w postaci
tabelarycznej:

realizacje x

i

zmiennej X

x

1

x

2

. . .

x

k

. . .

razem

prawdopodobie ´nstwa p

i

p

1

p

2

. . .

p

k

. . .

1

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Rozkład zmiennej losowej skokowej

W odniesieniu do zmiennej losowej skokowej okre´slenie jej
rozkładu prawdopodobie ´nstwa sprowadza si ˛e do podania

funkcji rozkładu prawdopodobie ´

nstwa

, tj. do podania

prawdopodobie ´nstw

p

i

, z jakimi zmienna losowa X przyj-

muje kolejne realizacje x

i

, czyli:

p

i

=

P(X = x

i

),

i = 1, 2, . . . .

Rozkład ten cz ˛esto przedstawia si ˛e w postaci
tabelarycznej:

realizacje x

i

zmiennej X

x

1

x

2

. . .

x

k

. . .

razem

prawdopodobie ´nstwa p

i

p

1

p

2

. . .

p

k

. . .

1

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Przykład rozkładu zmiennej losowej skokowej

W przykładzie 6, dotycz ˛

acym wygranej X w wysoko´sci -2

lub 10 zł, rozkład prawdopodobie ´nstwa ma posta´c:
P(X = −2) =

5
6

,

P(X = 10) =

1
6

lub tabelarycznie

realizacje x

i

zmiennej X

−2

10

razem

prawdopodobie ´nstwa p

i

5
6

1
6

1

W przykładzie 7 rozkład prawdopodobie ´nstwa wygranej X
jest postaci:

P(X = 2)=

1
2

,

P(X = 4)=

1
2

·

1
2

=

1
4

,

P(X = 8)=

1
2

·

1
2

·

1
2

=

1
8

itd.

lub tabelarycznie

realizacje x

i

zmiennej X

2

4

8

16

. . .

razem

prawdopodobie ´nstwa p

i

1
2

1
4

1
8

1

16

. . .

1

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Przykład rozkładu zmiennej losowej skokowej

W przykładzie 6, dotycz ˛

acym wygranej X w wysoko´sci -2

lub 10 zł, rozkład prawdopodobie ´nstwa ma posta´c:
P(X = −2) =

5
6

,

P(X = 10) =

1
6

lub tabelarycznie

realizacje x

i

zmiennej X

−2

10

razem

prawdopodobie ´nstwa p

i

5
6

1
6

1

W przykładzie 7 rozkład prawdopodobie ´nstwa wygranej X
jest postaci:

P(X = 2)=

1
2

,

P(X = 4)=

1
2

·

1
2

=

1
4

,

P(X = 8)=

1
2

·

1
2

·

1
2

=

1
8

itd.

lub tabelarycznie

realizacje x

i

zmiennej X

2

4

8

16

. . .

razem

prawdopodobie ´nstwa p

i

1
2

1
4

1
8

1

16

. . .

1

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Przykład rozkładu zmiennej losowej skokowej

W przykładzie 6, dotycz ˛

acym wygranej X w wysoko´sci -2

lub 10 zł, rozkład prawdopodobie ´nstwa ma posta´c:
P(X = −2) =

5
6

,

P(X = 10) =

1
6

lub tabelarycznie

realizacje x

i

zmiennej X

−2

10

razem

prawdopodobie ´nstwa p

i

5
6

1
6

1

W przykładzie 7 rozkład prawdopodobie ´nstwa wygranej X
jest postaci:

P(X = 2)=

1
2

,

P(X = 4)=

1
2

·

1
2

=

1
4

,

P(X = 8)=

1
2

·

1
2

·

1
2

=

1
8

itd.

lub tabelarycznie

realizacje x

i

zmiennej X

2

4

8

16

. . .

razem

prawdopodobie ´nstwa p

i

1
2

1
4

1
8

1

16

. . .

1

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Przykład rozkładu zmiennej losowej skokowej

W przykładzie 6, dotycz ˛

acym wygranej X w wysoko´sci -2

lub 10 zł, rozkład prawdopodobie ´nstwa ma posta´c:
P(X = −2) =

5
6

,

P(X = 10) =

1
6

lub tabelarycznie

realizacje x

i

zmiennej X

−2

10

razem

prawdopodobie ´nstwa p

i

5
6

1
6

1

W przykładzie 7 rozkład prawdopodobie ´nstwa wygranej X
jest postaci:

P(X = 2)=

1
2

,

P(X = 4)=

1
2

·

1
2

=

1
4

,

P(X = 8)=

1
2

·

1
2

·

1
2

=

1
8

itd.

lub tabelarycznie

realizacje x

i

zmiennej X

2

4

8

16

. . .

razem

prawdopodobie ´nstwa p

i

1
2

1
4

1
8

1

16

. . .

1

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Dystrybuanta zmiennej losowej

Inn ˛

a, wa˙zn ˛

a funkcj ˛

a opisuj ˛

ac ˛

a rozkład zmiennej losowej X

(zarówno skokowej, jak i ci ˛

agłej) jest

dystrybuanta

,

tj. funkcja

F

okre´slona dla dowolnej, rzeczywistej warto´sci

b

jako:

F (b) = P(ω : X (ω) < b)

,

w skrócie

F (b) = P(X < b)

.

Dla ka˙zdego rzeczywistego b dystrybuanta F (b) podaje
prawdopodobie ´nstwo okre´slone dla podzbioru zdarze ´n
elementarnych {ω : X (ω) < b} (na mocy definicji zmiennej
losowej podzbiór ten jest zdarzeniem losowym, a tym
samym ma przyporz ˛

adkowane prawdopodobie ´nstwo).

Dla zmiennej losowej skokowej warto´s´c dystrybuanty F (b)
mo˙zna obliczy´c, sumuj ˛

ac prawdopodobie ´nstwa p

i

dla tych

realizacji x

i

, które s ˛

a mniejsze od b, czyli

F (b) =

P

x

i

<

b

p

i

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Dystrybuanta zmiennej losowej

Inn ˛

a, wa˙zn ˛

a funkcj ˛

a opisuj ˛

ac ˛

a rozkład zmiennej losowej X

(zarówno skokowej, jak i ci ˛

agłej) jest

dystrybuanta

,

tj. funkcja

F

okre´slona dla dowolnej, rzeczywistej warto´sci

b

jako:

F (b) = P(ω : X (ω) < b)

,

w skrócie

F (b) = P(X < b)

.

Dla ka˙zdego rzeczywistego b dystrybuanta F (b) podaje
prawdopodobie ´nstwo okre´slone dla podzbioru zdarze ´n
elementarnych {ω : X (ω) < b} (na mocy definicji zmiennej
losowej podzbiór ten jest zdarzeniem losowym, a tym
samym ma przyporz ˛

adkowane prawdopodobie ´nstwo).

Dla zmiennej losowej skokowej warto´s´c dystrybuanty F (b)
mo˙zna obliczy´c, sumuj ˛

ac prawdopodobie ´nstwa p

i

dla tych

realizacji x

i

, które s ˛

a mniejsze od b, czyli

F (b) =

P

x

i

<

b

p

i

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Dystrybuanta zmiennej losowej

Inn ˛

a, wa˙zn ˛

a funkcj ˛

a opisuj ˛

ac ˛

a rozkład zmiennej losowej X

(zarówno skokowej, jak i ci ˛

agłej) jest

dystrybuanta

,

tj. funkcja

F

okre´slona dla dowolnej, rzeczywistej warto´sci

b

jako:

F (b) = P(ω : X (ω) < b)

,

w skrócie

F (b) = P(X < b)

.

Dla ka˙zdego rzeczywistego b dystrybuanta F (b) podaje
prawdopodobie ´nstwo okre´slone dla podzbioru zdarze ´n
elementarnych {ω : X (ω) < b} (na mocy definicji zmiennej
losowej podzbiór ten jest zdarzeniem losowym, a tym
samym ma przyporz ˛

adkowane prawdopodobie ´nstwo).

Dla zmiennej losowej skokowej warto´s´c dystrybuanty F (b)
mo˙zna obliczy´c, sumuj ˛

ac prawdopodobie ´nstwa p

i

dla tych

realizacji x

i

, które s ˛

a mniejsze od b, czyli

F (b) =

P

x

i

<

b

p

i

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Interpretacja dystrybuanty

Dystrybuanta F w zadanym punkcie (oznaczonym tu przez
b, cho´c argument tej funkcji oznaczany jest cz ˛esto symbo-
lem x )

informuje, jakie jest prawdopodobie ´

nstwo, ˙ze

zaobserwujemy realizacj ˛e zmiennej losowej mniejsz ˛

a

od zadanej warto ´sci b

.

Wró´cmy do przykładu 7. Dystrybuant ˛e w ustalonym
punkcie b, np. dla b = 10 $, mo˙zemy interpretowa´c w tym
przykładzie jako prawdopodobie ´nstwo zdarzenia, ˙ze
wygrana b ˛edzie mniejsza od 10$, czyli:

F (10)=P(X < 10)=P(X = 2)+P(X = 4)+P(X = 8)=

1
2

+

1
4

+

1
8

=

7
8

,

a wi ˛ec prawdopodobie ´nstwo, i˙z wygrana w grze peters-
burskiej b ˛edzie mniejsza ni˙z 10$ jest wysokie, równe

7
8

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Interpretacja dystrybuanty

Dystrybuanta F w zadanym punkcie (oznaczonym tu przez
b, cho´c argument tej funkcji oznaczany jest cz ˛esto symbo-
lem x )

informuje, jakie jest prawdopodobie ´

nstwo, ˙ze

zaobserwujemy realizacj ˛e zmiennej losowej mniejsz ˛

a

od zadanej warto ´sci b

.

Wró´cmy do przykładu 7. Dystrybuant ˛e w ustalonym
punkcie b, np. dla b = 10 $, mo˙zemy interpretowa´c w tym
przykładzie jako prawdopodobie ´nstwo zdarzenia, ˙ze
wygrana b ˛edzie mniejsza od 10$, czyli:

F (10)=P(X < 10)=P(X = 2)+P(X = 4)+P(X = 8)=

1
2

+

1
4

+

1
8

=

7
8

,

a wi ˛ec prawdopodobie ´nstwo, i˙z wygrana w grze peters-
burskiej b ˛edzie mniejsza ni˙z 10$ jest wysokie, równe

7
8

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Własno ´sci dystrybuanty

Własno´sci dystrybuanty:

1.

jest funkcj ˛

a niemalej ˛

ac ˛

a,

2.

jest co najmniej lewostronnie ci ˛

agła,

3.

warto´sci dystrybuanty F d ˛

a˙z ˛

a do 1, gdy argument funkcji

d ˛

a˙zy do ∞ oraz do 0, gdy argument funkcji d ˛

a˙zy do −∞,

4.

P(a ≤ X < b) = F (b) − F (a).

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Własno ´sci dystrybuanty

Własno´sci dystrybuanty:

1.

jest funkcj ˛

a niemalej ˛

ac ˛

a,

2.

jest co najmniej lewostronnie ci ˛

agła,

3.

warto´sci dystrybuanty F d ˛

a˙z ˛

a do 1, gdy argument funkcji

d ˛

a˙zy do ∞ oraz do 0, gdy argument funkcji d ˛

a˙zy do −∞,

4.

P(a ≤ X < b) = F (b) − F (a).

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Własno ´sci dystrybuanty

Własno´sci dystrybuanty:

1.

jest funkcj ˛

a niemalej ˛

ac ˛

a,

2.

jest co najmniej lewostronnie ci ˛

agła,

3.

warto´sci dystrybuanty F d ˛

a˙z ˛

a do 1, gdy argument funkcji

d ˛

a˙zy do ∞ oraz do 0, gdy argument funkcji d ˛

a˙zy do −∞,

4.

P(a ≤ X < b) = F (b) − F (a).

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Własno ´sci dystrybuanty

Własno´sci dystrybuanty:

1.

jest funkcj ˛

a niemalej ˛

ac ˛

a,

2.

jest co najmniej lewostronnie ci ˛

agła,

3.

warto´sci dystrybuanty F d ˛

a˙z ˛

a do 1, gdy argument funkcji

d ˛

a˙zy do ∞ oraz do 0, gdy argument funkcji d ˛

a˙zy do −∞,

4.

P(a ≤ X < b) = F (b) − F (a).

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Własno ´sci dystrybuanty

Własno´sci dystrybuanty:

1.

jest funkcj ˛

a niemalej ˛

ac ˛

a,

2.

jest co najmniej lewostronnie ci ˛

agła,

3.

warto´sci dystrybuanty F d ˛

a˙z ˛

a do 1, gdy argument funkcji

d ˛

a˙zy do ∞ oraz do 0, gdy argument funkcji d ˛

a˙zy do −∞,

4.

P(a ≤ X < b) = F (b) − F (a).

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Dla zmiennej losowej ci ˛

agłej nie jest mo˙zliwe opisanie jej

rozkładu prawdopodobie ´nstwa poprzez podanie prawdo-
podobie ´nstw pojedycznych realizacji tej zmiennej, czyli
przez podanie prawdopodobie ´nstw

P(X = x )

dla mo˙zli-

wych realizacji x .

Nawiasem mówi ˛

ac, w przypadku zmiennej ci ˛

agłej

prawdopodobie ´nstwa takie s ˛

a równe 0.

Mo˙zna jednak okre´sli´c prawdopodobie ´nstwa przyjmowania
przez zmienn ˛

a ci ˛

agł ˛

a warto´sci z ustalonych przedziałów

liczbowych.

Z tego powodu do opisu rozkładu zmiennej losowej ci ˛

agłej

wykorzystujemy tzw.

funkcj ˛e g ˛esto ´sci

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Dla zmiennej losowej ci ˛

agłej nie jest mo˙zliwe opisanie jej

rozkładu prawdopodobie ´nstwa poprzez podanie prawdo-
podobie ´nstw pojedycznych realizacji tej zmiennej, czyli
przez podanie prawdopodobie ´nstw

P(X = x )

dla mo˙zli-

wych realizacji x .

Nawiasem mówi ˛

ac, w przypadku zmiennej ci ˛

agłej

prawdopodobie ´nstwa takie s ˛

a równe 0.

Mo˙zna jednak okre´sli´c prawdopodobie ´nstwa przyjmowania
przez zmienn ˛

a ci ˛

agł ˛

a warto´sci z ustalonych przedziałów

liczbowych.

Z tego powodu do opisu rozkładu zmiennej losowej ci ˛

agłej

wykorzystujemy tzw.

funkcj ˛e g ˛esto ´sci

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Dla zmiennej losowej ci ˛

agłej nie jest mo˙zliwe opisanie jej

rozkładu prawdopodobie ´nstwa poprzez podanie prawdo-
podobie ´nstw pojedycznych realizacji tej zmiennej, czyli
przez podanie prawdopodobie ´nstw

P(X = x )

dla mo˙zli-

wych realizacji x .

Nawiasem mówi ˛

ac, w przypadku zmiennej ci ˛

agłej

prawdopodobie ´nstwa takie s ˛

a równe 0.

Mo˙zna jednak okre´sli´c prawdopodobie ´nstwa przyjmowania
przez zmienn ˛

a ci ˛

agł ˛

a warto´sci z ustalonych przedziałów

liczbowych.

Z tego powodu do opisu rozkładu zmiennej losowej ci ˛

agłej

wykorzystujemy tzw.

funkcj ˛e g ˛esto ´sci

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Dla zmiennej losowej ci ˛

agłej nie jest mo˙zliwe opisanie jej

rozkładu prawdopodobie ´nstwa poprzez podanie prawdo-
podobie ´nstw pojedycznych realizacji tej zmiennej, czyli
przez podanie prawdopodobie ´nstw

P(X = x )

dla mo˙zli-

wych realizacji x .

Nawiasem mówi ˛

ac, w przypadku zmiennej ci ˛

agłej

prawdopodobie ´nstwa takie s ˛

a równe 0.

Mo˙zna jednak okre´sli´c prawdopodobie ´nstwa przyjmowania
przez zmienn ˛

a ci ˛

agł ˛

a warto´sci z ustalonych przedziałów

liczbowych.

Z tego powodu do opisu rozkładu zmiennej losowej ci ˛

agłej

wykorzystujemy tzw.

funkcj ˛e g ˛esto ´sci

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Funkcj ˛e g ˛esto ´sci

zmiennej losowej ci ˛

agłej definiujemy

wzorem:

f (x ) = lim

h→0

P(x ≤ X < x + h)

h

.

Warto´s´c f (x ) mo˙zemy interpretowa´c jako prawdopodo-
bie ´nstwo zaobserwowania realizacji zmiennej X w prze-
dziale [x , x + h) przy zało˙zeniu, ˙ze długo´s´c h przedziału
d ˛

a˙zy do 0, przy czym prawdopodobie ´nstwo to okre´sla si ˛e

w przeliczeniu na jednostk˛e długo´sci (st ˛

ad dzielenie przez

h w powy˙zszym wyra˙zeniu).

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Funkcj ˛e g ˛esto ´sci

zmiennej losowej ci ˛

agłej definiujemy

wzorem:

f (x ) = lim

h→0

P(x ≤ X < x + h)

h

.

Warto´s´c f (x ) mo˙zemy interpretowa´c jako prawdopodo-
bie ´nstwo zaobserwowania realizacji zmiennej X w prze-
dziale [x , x + h) przy zało˙zeniu, ˙ze długo´s´c h przedziału
d ˛

a˙zy do 0, przy czym prawdopodobie ´nstwo to okre´sla si ˛e

w przeliczeniu na jednostk˛e długo´sci (st ˛

ad dzielenie przez

h w powy˙zszym wyra˙zeniu).

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Dystrybuanta zmiennej losowej ci ˛

agłej

W przypadku zmiennej losowej ci ˛

agłej zachodzi:

P(a < X < b) = P(a ≤ X ≤ b) =

Z

b

a

f (x )dx .

Zauwa˙zymy, ˙ze przyjmuj ˛

ac a = −∞, otrzymujemy:

P(−∞ < X < b) = P(X < b) =

Z

b

−∞

f (x )dx .

Z powy˙zszego wynika, ˙ze dystrybuant ˛e F zmiennej
losowej ci ˛

agłej mo˙zna zapisa´c wzorem:

F (b) =

Z

b

−∞

f (x )dx .

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Dystrybuanta zmiennej losowej ci ˛

agłej

W przypadku zmiennej losowej ci ˛

agłej zachodzi:

P(a < X < b) = P(a ≤ X ≤ b) =

Z

b

a

f (x )dx .

Zauwa˙zymy, ˙ze przyjmuj ˛

ac a = −∞, otrzymujemy:

P(−∞ < X < b) = P(X < b) =

Z

b

−∞

f (x )dx .

Z powy˙zszego wynika, ˙ze dystrybuant ˛e F zmiennej
losowej ci ˛

agłej mo˙zna zapisa´c wzorem:

F (b) =

Z

b

−∞

f (x )dx .

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Rozkład zmiennej losowej skokowej

Rozkład zmiennej losowej ci ˛

agłej

Podstawowe charakterystyki funkcyjne

Dystrybuanta zmiennej losowej ci ˛

agłej

W przypadku zmiennej losowej ci ˛

agłej zachodzi:

P(a < X < b) = P(a ≤ X ≤ b) =

Z

b

a

f (x )dx .

Zauwa˙zymy, ˙ze przyjmuj ˛

ac a = −∞, otrzymujemy:

P(−∞ < X < b) = P(X < b) =

Z

b

−∞

f (x )dx .

Z powy˙zszego wynika, ˙ze dystrybuant ˛e F zmiennej
losowej ci ˛

agłej mo˙zna zapisa´c wzorem:

F (b) =

Z

b

−∞

f (x )dx .

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział

Warto´s´c oczekiwana
Wariancja i odchylenie standardowe

Podstawowe charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział

Podstawowymi charakterystykami liczbowymi (inaczej parame-
trami) rozkładu zmiennej losowej skokowej i ci ˛

agłej s ˛

a:

warto´s´c oczekiwana

E (X )

,

wariancja

D

2

(

X )

,

odchylenie standardowe

D(X )

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział

Warto´s´c oczekiwana
Wariancja i odchylenie standardowe

Podstawowe charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział

Podstawowymi charakterystykami liczbowymi (inaczej parame-
trami) rozkładu zmiennej losowej skokowej i ci ˛

agłej s ˛

a:

warto´s´c oczekiwana

E (X )

,

wariancja

D

2

(

X )

,

odchylenie standardowe

D(X )

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział

Warto´s´c oczekiwana
Wariancja i odchylenie standardowe

Podstawowe charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział

Podstawowymi charakterystykami liczbowymi (inaczej parame-
trami) rozkładu zmiennej losowej skokowej i ci ˛

agłej s ˛

a:

warto´s´c oczekiwana

E (X )

,

wariancja

D

2

(

X )

,

odchylenie standardowe

D(X )

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział

Warto´s´c oczekiwana
Wariancja i odchylenie standardowe

Podstawowe charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział

Podstawowymi charakterystykami liczbowymi (inaczej parame-
trami) rozkładu zmiennej losowej skokowej i ci ˛

agłej s ˛

a:

warto´s´c oczekiwana

E (X )

,

wariancja

D

2

(

X )

,

odchylenie standardowe

D(X )

.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział

Warto´s´c oczekiwana

Wariancja i odchylenie standardowe

Podstawowe charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Warto ´s ´c oczekiwana

Warto ´sci ˛

a oczekiwan ˛

a

zmiennej losowej (o ile istnieje)

nazywamy liczb ˛e, oznaczon ˛

a umownie symbolem E (X ),

zdefiniowan ˛

a wzorem:

E (X ) =

P

i

x

i

· p

i

,

dla zmiennej losowej

skokowej,

R

+∞

−∞

x · f (x )dx ,

dla zmiennej losowej

ci ˛

agłej,

gdzie p

i

≡ P(X = x

i

)

dla i = 1, 2, . . . oznacza funkcj ˛e rozkładu

prawdopodobie ´nstwa zmiennej losowej skokowej, natomiast
f (x ) dla x ∈

R oznacza funkcj ˛e g ˛esto´sci zmiennej losowej

ci ˛

agłej.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział
Warto´s´c oczekiwana

Wariancja i odchylenie standardowe

Podstawowe charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Wariancja i odchylenie standardowe

Wariancj ˛

a

zmiennej losowej jest warto´s´c oczekiwan ˛

a kwadratu

odchyle ´n zmiennej losowej od jej warto´sci oczekiwanej, czyli:

D

2

(

X ) = E (X − E (X ))

2

.

Zauwa˙zymy, ˙ze oznaczaj ˛

ac

Y = (X − E (X ))

2

, wariancj ˛e D

2

(

X )

mo˙zemy oblicza´c jako warto´s´c oczekiwan ˛

a zmiennej losowej Y .

St ˛

ad, przez analogi ˛e do formuły na warto´s´c oczekiwan ˛

a, mamy:

D

2

(

X ) =

(

P

i

(

x

i

− E(X ))

2

· p

i

,

dla zmiennej skokowej,

R

+∞

−∞

(

x − E (X ))

2

· f (x)dx,

dla zmiennej ci ˛

agłej.

Odchyleniem standardowym

D(X ) nazywamy pierwiastek

kwadratowy z wariancji, czyli:

D(X ) =

pD

2

(

X ).

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział
Warto´s´c oczekiwana

Wariancja i odchylenie standardowe

Podstawowe charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Wariancja i odchylenie standardowe

Wariancj ˛

a

zmiennej losowej jest warto´s´c oczekiwan ˛

a kwadratu

odchyle ´n zmiennej losowej od jej warto´sci oczekiwanej, czyli:

D

2

(

X ) = E (X − E (X ))

2

.

Zauwa˙zymy, ˙ze oznaczaj ˛

ac

Y = (X − E (X ))

2

, wariancj ˛e D

2

(

X )

mo˙zemy oblicza´c jako warto´s´c oczekiwan ˛

a zmiennej losowej Y .

St ˛

ad, przez analogi ˛e do formuły na warto´s´c oczekiwan ˛

a, mamy:

D

2

(

X ) =

(

P

i

(

x

i

− E(X ))

2

· p

i

,

dla zmiennej skokowej,

R

+∞

−∞

(

x − E (X ))

2

· f (x)dx,

dla zmiennej ci ˛

agłej.

Odchyleniem standardowym

D(X ) nazywamy pierwiastek

kwadratowy z wariancji, czyli:

D(X ) =

pD

2

(

X ).

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział
Warto´s´c oczekiwana

Wariancja i odchylenie standardowe

Podstawowe charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Wariancja i odchylenie standardowe

Wariancj ˛

a

zmiennej losowej jest warto´s´c oczekiwan ˛

a kwadratu

odchyle ´n zmiennej losowej od jej warto´sci oczekiwanej, czyli:

D

2

(

X ) = E (X − E (X ))

2

.

Zauwa˙zymy, ˙ze oznaczaj ˛

ac

Y = (X − E (X ))

2

, wariancj ˛e D

2

(

X )

mo˙zemy oblicza´c jako warto´s´c oczekiwan ˛

a zmiennej losowej Y .

St ˛

ad, przez analogi ˛e do formuły na warto´s´c oczekiwan ˛

a, mamy:

D

2

(

X ) =

(

P

i

(

x

i

− E(X ))

2

· p

i

,

dla zmiennej skokowej,

R

+∞

−∞

(

x − E (X ))

2

· f (x)dx,

dla zmiennej ci ˛

agłej.

Odchyleniem standardowym

D(X ) nazywamy pierwiastek

kwadratowy z wariancji, czyli:

D(X ) =

pD

2

(

X ).

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział
Warto´s´c oczekiwana

Wariancja i odchylenie standardowe

Podstawowe charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przykład obliczania warto ´sci oczekiwanej i odchylenia standardowego

W przykładzie 6 warto´s´c oczekiwana wygranej wynosi:
E (X ) =

P

2
i=1

x

i

p

i

= −

2 ·

5
6

+

10 ·

1
6

=

0 zł.

Wielko´s´c ta informuje, jaka jest przeci ˛etna wygrana
przypadaj ˛

aca na pojedyncz ˛

a gr ˛e w przypadku, gdyby

powtarza´c t ˛e gr ˛e wielokrotnie (a dokładniej – niesko ´ncze-
nie wiele razy).

Poniewa˙z przeci ˛etna wygrana wynosi w tym przypadku 0zł,
a wi ˛ec gr ˛e mo˙zemy uzna´c za sprawiedliw ˛

a.

Wariancja i odchylenie standardowe wygranej wynosz ˛

a:

D

2

(

X ) =

P

2
i=1

(

x

i

− E(X ))

2

p

i

=

(−

2 − 0)

2

·

5
6

+ (

10 − 0)

2

·

1
6

=

20, D(X ) =

20 ≈ 4, 5 zł,

co oznacza, ˙ze wygrane w pojedycznych grach odchylaj ˛

a

si ˛e od warto´sci przeci ˛etnej, równej 0 zł, ´srednio o ok. 4, 5zł.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział
Warto´s´c oczekiwana

Wariancja i odchylenie standardowe

Podstawowe charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przykład obliczania warto ´sci oczekiwanej i odchylenia standardowego

W przykładzie 6 warto´s´c oczekiwana wygranej wynosi:
E (X ) =

P

2
i=1

x

i

p

i

= −

2 ·

5
6

+

10 ·

1
6

=

0 zł.

Wielko´s´c ta informuje, jaka jest przeci ˛etna wygrana
przypadaj ˛

aca na pojedyncz ˛

a gr ˛e w przypadku, gdyby

powtarza´c t ˛e gr ˛e wielokrotnie (a dokładniej – niesko ´ncze-
nie wiele razy).

Poniewa˙z przeci ˛etna wygrana wynosi w tym przypadku 0zł,
a wi ˛ec gr ˛e mo˙zemy uzna´c za sprawiedliw ˛

a.

Wariancja i odchylenie standardowe wygranej wynosz ˛

a:

D

2

(

X ) =

P

2
i=1

(

x

i

− E(X ))

2

p

i

=

(−

2 − 0)

2

·

5
6

+ (

10 − 0)

2

·

1
6

=

20, D(X ) =

20 ≈ 4, 5 zł,

co oznacza, ˙ze wygrane w pojedycznych grach odchylaj ˛

a

si ˛e od warto´sci przeci ˛etnej, równej 0 zł, ´srednio o ok. 4, 5zł.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział
Warto´s´c oczekiwana

Wariancja i odchylenie standardowe

Podstawowe charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przykład obliczania warto ´sci oczekiwanej i odchylenia standardowego

W przykładzie 6 warto´s´c oczekiwana wygranej wynosi:
E (X ) =

P

2
i=1

x

i

p

i

= −

2 ·

5
6

+

10 ·

1
6

=

0 zł.

Wielko´s´c ta informuje, jaka jest przeci ˛etna wygrana
przypadaj ˛

aca na pojedyncz ˛

a gr ˛e w przypadku, gdyby

powtarza´c t ˛e gr ˛e wielokrotnie (a dokładniej – niesko ´ncze-
nie wiele razy).

Poniewa˙z przeci ˛etna wygrana wynosi w tym przypadku 0zł,
a wi ˛ec gr ˛e mo˙zemy uzna´c za sprawiedliw ˛

a.

Wariancja i odchylenie standardowe wygranej wynosz ˛

a:

D

2

(

X ) =

P

2
i=1

(

x

i

− E(X ))

2

p

i

=

(−

2 − 0)

2

·

5
6

+ (

10 − 0)

2

·

1
6

=

20, D(X ) =

20 ≈ 4, 5 zł,

co oznacza, ˙ze wygrane w pojedycznych grach odchylaj ˛

a

si ˛e od warto´sci przeci ˛etnej, równej 0 zł, ´srednio o ok. 4, 5zł.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział
Warto´s´c oczekiwana

Wariancja i odchylenie standardowe

Podstawowe charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przykład obliczania warto ´sci oczekiwanej i odchylenia standardowego

W przykładzie 6 warto´s´c oczekiwana wygranej wynosi:
E (X ) =

P

2
i=1

x

i

p

i

= −

2 ·

5
6

+

10 ·

1
6

=

0 zł.

Wielko´s´c ta informuje, jaka jest przeci ˛etna wygrana
przypadaj ˛

aca na pojedyncz ˛

a gr ˛e w przypadku, gdyby

powtarza´c t ˛e gr ˛e wielokrotnie (a dokładniej – niesko ´ncze-
nie wiele razy).

Poniewa˙z przeci ˛etna wygrana wynosi w tym przypadku 0zł,
a wi ˛ec gr ˛e mo˙zemy uzna´c za sprawiedliw ˛

a.

Wariancja i odchylenie standardowe wygranej wynosz ˛

a:

D

2

(

X ) =

P

2
i=1

(

x

i

− E(X ))

2

p

i

=

(−

2 − 0)

2

·

5
6

+ (

10 − 0)

2

·

1
6

=

20, D(X ) =

20 ≈ 4, 5 zł,

co oznacza, ˙ze wygrane w pojedycznych grach odchylaj ˛

a

si ˛e od warto´sci przeci ˛etnej, równej 0 zł, ´srednio o ok. 4, 5zł.

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział
Warto´s´c oczekiwana

Wariancja i odchylenie standardowe

Podstawowe charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przykład obliczania warto ´sci oczekiwanej i odchylenia standardowego

Wracaj ˛

ac do gry petersburskiej (zob. przykłady 1 i 7),

skorzystamy z analogicznej formuły:
P


i=1

x

i

p

i

=

2 ·

1
2

+

4 ·

1
4

+

8 ·

1
8

+ . . . =

1 + 1 + 1 + . . . = ∞.

Suma ma w tym przypadku niesko ´nczenie wiele wyrazów,
ka˙zdy równy 1, co oznacza, ˙ze suma jest niesko ´nczona.

Odpowiadaj ˛

ac ponownie na pytanie w przykładzie 1,

stwierdzamy, ˙ze gra byłaby sprawiedliwa, gdyby gracz,
przyst ˛epuj ˛

ac do gry, wpłacił pocz ˛

atkow ˛

a kwot ˛e K , b ˛ed ˛

ac ˛

a

równowarto´sci ˛

a powy˙zszej sumy.

Wniosek:

˙

Zadna suma pieni ˛edzy nie jest wystarczaj ˛

ac ˛

a

zapłat ˛

a za udział w grze petersburskiej (mimo, ˙ze w grze

wysokie prawdopodobie ´nstwo maj ˛

a jedynie małe wygrane,

np. mniejsze ni˙z 10 $).

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział
Warto´s´c oczekiwana

Wariancja i odchylenie standardowe

Podstawowe charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przykład obliczania warto ´sci oczekiwanej i odchylenia standardowego

Wracaj ˛

ac do gry petersburskiej (zob. przykłady 1 i 7),

skorzystamy z analogicznej formuły:
P


i=1

x

i

p

i

=

2 ·

1
2

+

4 ·

1
4

+

8 ·

1
8

+ . . . =

1 + 1 + 1 + . . . = ∞.

Suma ma w tym przypadku niesko ´nczenie wiele wyrazów,
ka˙zdy równy 1, co oznacza, ˙ze suma jest niesko ´nczona.

Odpowiadaj ˛

ac ponownie na pytanie w przykładzie 1,

stwierdzamy, ˙ze gra byłaby sprawiedliwa, gdyby gracz,
przyst ˛epuj ˛

ac do gry, wpłacił pocz ˛

atkow ˛

a kwot ˛e K , b ˛ed ˛

ac ˛

a

równowarto´sci ˛

a powy˙zszej sumy.

Wniosek:

˙

Zadna suma pieni ˛edzy nie jest wystarczaj ˛

ac ˛

a

zapłat ˛

a za udział w grze petersburskiej (mimo, ˙ze w grze

wysokie prawdopodobie ´nstwo maj ˛

a jedynie małe wygrane,

np. mniejsze ni˙z 10 $).

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział
Warto´s´c oczekiwana

Wariancja i odchylenie standardowe

Podstawowe charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przykład obliczania warto ´sci oczekiwanej i odchylenia standardowego

Wracaj ˛

ac do gry petersburskiej (zob. przykłady 1 i 7),

skorzystamy z analogicznej formuły:
P


i=1

x

i

p

i

=

2 ·

1
2

+

4 ·

1
4

+

8 ·

1
8

+ . . . =

1 + 1 + 1 + . . . = ∞.

Suma ma w tym przypadku niesko ´nczenie wiele wyrazów,
ka˙zdy równy 1, co oznacza, ˙ze suma jest niesko ´nczona.

Odpowiadaj ˛

ac ponownie na pytanie w przykładzie 1,

stwierdzamy, ˙ze gra byłaby sprawiedliwa, gdyby gracz,
przyst ˛epuj ˛

ac do gry, wpłacił pocz ˛

atkow ˛

a kwot ˛e K , b ˛ed ˛

ac ˛

a

równowarto´sci ˛

a powy˙zszej sumy.

Wniosek:

˙

Zadna suma pieni ˛edzy nie jest wystarczaj ˛

ac ˛

a

zapłat ˛

a za udział w grze petersburskiej (mimo, ˙ze w grze

wysokie prawdopodobie ´nstwo maj ˛

a jedynie małe wygrane,

np. mniejsze ni˙z 10 $).

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA

background image

Przykład wprowadzaj ˛

acy

Podstawowe poj ˛ecia rachunku prawdopodobie ´nstwa

Charakterystyki funkcyjne zmiennej losowej

Charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Podział
Warto´s´c oczekiwana

Wariancja i odchylenie standardowe

Podstawowe charakterystyki liczbowe zmiennej losowej

Przykład obliczania warto ´sci oczekiwanej i odchylenia standardowego

Wracaj ˛

ac do gry petersburskiej (zob. przykłady 1 i 7),

skorzystamy z analogicznej formuły:
P


i=1

x

i

p

i

=

2 ·

1
2

+

4 ·

1
4

+

8 ·

1
8

+ . . . =

1 + 1 + 1 + . . . = ∞.

Suma ma w tym przypadku niesko ´nczenie wiele wyrazów,
ka˙zdy równy 1, co oznacza, ˙ze suma jest niesko ´nczona.

Odpowiadaj ˛

ac ponownie na pytanie w przykładzie 1,

stwierdzamy, ˙ze gra byłaby sprawiedliwa, gdyby gracz,
przyst ˛epuj ˛

ac do gry, wpłacił pocz ˛

atkow ˛

a kwot ˛e K , b ˛ed ˛

ac ˛

a

równowarto´sci ˛

a powy˙zszej sumy.

Wniosek:

˙

Zadna suma pieni ˛edzy nie jest wystarczaj ˛

ac ˛

a

zapłat ˛

a za udział w grze petersburskiej (mimo, ˙ze w grze

wysokie prawdopodobie ´nstwo maj ˛

a jedynie małe wygrane,

np. mniejsze ni˙z 10 $).

Agnieszka Rossa

ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIE ´

NSTWA


Document Outline


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
7 ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIEŃSTWA
Microsoft Word W25 elementy rach operatorowego
Rach Prawdop Oznaczenie
01 Elementy Rachunku Prawdopodobieństwaid 2804 ppt
Elementy rachunku prawdopodobie Nieznany
ELEMENTY RACHUNKU PRAWDOPODOBIEŃSTWA
MwN Test 5 Elementy rachunku prawdopodobienstwa kl3
elementy rachunku prawdopodobienstwa sprawdzian matematyka woko nas 3
Rach pdp(dla stud), Studia - Materiały, Rachunek Prawdopodobieństwa
2013 10 Rachunek prawdopodobieństwa i elementy statystyki
Wyk 02 Pneumatyczne elementy

więcej podobnych podstron