Abszolút folytonos valószín ségi változó (4. el adás)

Hasonló dokumentumok
Valószín ségszámítás és statisztika

Valószínűségi változók. Várható érték és szórás

e (t µ) 2 f (t) = 1 F (t) = 1 Normális eloszlás negyedik centrális momentuma:

Backhausz Ágnes 1. Bevezetés A valószínűség elemi tulajdonságai... 5

1. Példa. A gamma függvény és a Fubini-tétel.

Megoldások. ξ jelölje az első meghibásodásig eltelt időt. Akkor ξ N(6, 4; 2, 3) normális eloszlású P (ξ

Elméleti összefoglaló a Valószín ségszámítás kurzushoz

2. A ξ valószín ségi változó eloszlásfüggvénye a következ : x 4 81 F (x) = x 4 ha 3 < x 0 különben

BIOMATEMATIKA ELŐADÁS

Véletlen bolyongás. 2. rész. Márkus László jegyzete alapján Tóth Tamás december 10.

Statisztika - bevezetés Méréselmélet PE MIK MI_BSc VI_BSc 1

egyenletesen, és c olyan színű golyót teszünk az urnába, amilyen színűt húztunk. Bizonyítsuk

A valószínűségszámítás elemei

Valószín ségszámítás és statisztika

Eseményalgebra. Esemény: minden amirl a kísérlet elvégzése során eldönthet egyértelmen hogy a kísérlet során bekövetkezett-e vagy sem.

Normális eloszlás paramétereire vonatkozó próbák

Készítette: Fegyverneki Sándor

Biostatisztika. Sz cs Gábor. 2018/19 tavaszi félév. Szegedi Tudományegyetem, Bolyai Intézet

[Biomatematika 2] Orvosi biometria

Matematikai statisztika I. témakör: Valószínűségszámítási ismétlés

3. Egy szabályos dobókockával háromszor dobunk egymás után. Legyen A az az esemény, hogy

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

Matematika A3 Valószínűségszámítás, 6. gyakorlat 2013/14. tavaszi félév

Elméleti összefoglaló a Sztochasztika alapjai kurzushoz

Valószín ségszámítás és statisztika

Véletlen jelenség: okok rendszere hozza létre - nem ismerhetjük mind, ezért sztochasztikus.

Gazdasági matematika II. vizsgadolgozat megoldása A csoport

Valószínűségszámítás összefoglaló

[Biomatematika 2] Orvosi biometria

Tartalomjegyzék Szitaformulák Példák a szitaformulára Mintavételezés Bayes-tétel... 17

A valószínűségszámítás elemei

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

Biomatematika 2 Orvosi biometria

Valószín ségszámítás gyakorlat Földtudomány BsC

0,9268. Valószín ségszámítás és matematikai statisztika NGB_MA001_3, NGB_MA002_3 zárthelyi dolgozat

Gazdasági matematika II. tanmenet

Mérhetőség, σ-algebrák, Lebesgue Stieltjes-integrál, véletlen változók és eloszlásfüggvényeik

Villamosmérnök A4 11. hét Kétdimenziós normális eloszlás, cht - Megoldások

Valószín ségelmélet. Pap Gyula

x, x R, x rögzített esetén esemény. : ( ) x Valószínűségi Változó: Feltételes valószínűség: Teljes valószínűség Tétele: Bayes Tétel:

i p i p 0 p 1 p 2... i p i

Gazdasági matematika II. vizsgadolgozat, megoldással,

Együ ttes e s vetü leti eloszlá s, sü rü se gfü ggve ny, eloszlá sfü ggve ny

Feladatok és megoldások a 13. hétre

4. Az A és B események egymást kizáró eseményeknek vagy idegen (diszjunkt)eseményeknek nevezzük, ha AB=O

Matematika A3 Valószínűségszámítás, 5. gyakorlat 2013/14. tavaszi félév

Lineáris leképezések. Wettl Ferenc március 9. Wettl Ferenc Lineáris leképezések március 9. 1 / 31

Villamosmérnök A4 4. gyakorlat ( ) Várható érték, szórás, módusz

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

Gazdasági matematika II. vizsgadolgozat megoldása, június 10

Valószínűségszámítás jegyzet 2. rész

Dierenciálhatóság. Wettl Ferenc el adása alapján és

Közlemény. Biostatisztika és informatika alapjai. Alapsokaság és minta

1. Kombinatorikai bevezetés

Képfeldolgozás. 1. el adás. A képfeldolgozás m veletei. Mechatronikai mérnök szak BME, 2008

1. Hányféle sorrendben vonulhat ki a pályára egy focimeccsen a tizenegy kezdő játékos?

Gyakorló feladatok I.

Nemparaméteres próbák

Biometria az orvosi gyakorlatban. Számítógépes döntéstámogatás

Feladatok 2. zh-ra. 1. Eseményalgebra április Feladat. Az A és B eseményekr l tudjuk, hogy P (A) = 0, 6, P (B) = 0, 7 és

Nagy számok törvényei Statisztikai mintavétel Várható érték becslése. Dr. Berta Miklós Fizika és Kémia Tanszék Széchenyi István Egyetem

A következő feladat célja az, hogy egyszerű módon konstruáljunk Poisson folyamatokat.

Valószín ségelmélet házi feladatok

1. Komplex függvények dierenciálhatósága, Cauchy-Riemann egyenletek. Hatványsorok, elemi függvények

(!), {z C z z 0 < R} K (K: konv. tart.) lim cn+1

Matematikai statisztika szorgalmi feladatok

2. A ξ valószín ségi változó s r ségfüggvénye a következ : c f(x) =

Valószínűségelmélet. Pap Gyula. Szegedi Tudományegyetem. Szeged, 2016/2017 tanév, I. félév

Véletlen bolyongás. Márkus László március 17. Márkus László Véletlen bolyongás március / 31

Házi feladatok. Valószín ségszámítás és statisztika programtervez informatikusoknak, 2015 sz

Legfontosabb bizonyítandó tételek

NEVEZETES FOLYTONOS ELOSZLÁSOK

Jármőtervezés és vizsgálat I. VALÓSZÍNŐSÉGSZÁMÍTÁSI ALAPFOGALMAK Dr. Márialigeti János

(Independence, dependence, random variables)

Villamosmérnök A4 7. gyakorlat ( ) Normális eloszlás és tulajdonságai

Statisztika I. 4. előadás Mintavétel. Kóczy Á. László KGK-VMI. Minta Mintavétel Feladatok.

Vektorterek. Wettl Ferenc február 17. Wettl Ferenc Vektorterek február / 27

Való szí nű sé gi va ltózó, sű rű sé gfű ggvé ny, élószla sfű ggvé ny

Statisztika I. 4. előadás Mintavétel. Kóczy Á. László KGK-VMI. Minta Mintavétel Feladatok.

yf X (y)dy a af X (y)dy = a P (X a)

A maximum likelihood becslésről

Általánosan, bármilyen mérés annyit jelent, mint meghatározni, hányszor van meg

1. Online kiszolgálóelhelyezés

Valószín ségszámítás és statisztika gyakorlat Programtervez informatikus szak, esti képzés

Kabos: Statisztika II. t-próba 9.1. Ha ismert a doboz szórása de nem ismerjük a

egyetemi jegyzet Meskó Balázs

36 0,3. Mo.: 36 0,19. Mo.: 36 0,14. Mo.: 32 = 0, = 0, = 0, Mo.: 32 = 0,25

Matematika III. 5. Nevezetes valószínűség-eloszlások Prof. Dr. Závoti, József

A Statisztika alapjai

Határozatlan integrál

Matematikai alapok és valószínőségszámítás. Normál eloszlás

CHT& NSZT Hoeffding NET mom. stabilis november 9.

Alapfogalmak, valós számok Sorozatok, határérték Függvények határértéke, folytonosság A differenciálszámítás Függvénydiszkusszió Otthoni munka

Yule és Galton-Watson folyamatok

HALMAZELMÉLET feladatsor 1.

3. Egy ξ valószínűségi változó eloszlásfüggvénye melyik képlettel van definiálva?

Mi az adat? Az adat elemi ismeret. Az adatokból információkat

0.1 Deníció. Egy (X, A, µ) téren értelmezett mérhet függvényekb l álló valamely (f α ) α egyenletesen integrálhatónak mondunk, ha

Leíró és matematikai statisztika el adásnapló Matematika alapszak, matematikai elemz szakirány 2016/2017. tavaszi félév

Gyakorló feladatok valószínűségszámításból végeredményekkel. a megoldásra ajánlott feladatokat jelöli, a nehezebb feladatokat jelöli

Átírás:

Abszolút folytonos valószín ségi változó (4. el adás) Deníció (Abszolút folytonosság és s r ségfüggvény) Az X valószín ségi változó abszolút folytonos, ha van olyan f : R R függvény, melyre P(X t) = t f (s)ds teljesül minden t R számra. Ilyenkor az f függvényt az X valószín ségi változó s r ségfüggvényének nevezzük.

Abszolút folytonos valószín ségi változó (4. el adás) Deníció (Abszolút folytonosság és s r ségfüggvény) Az X valószín ségi változó abszolút folytonos, ha van olyan f : R R függvény, melyre P(X t) = t f (s)ds teljesül minden t R számra. Ilyenkor az f függvényt az X valószín ségi változó s r ségfüggvényének nevezzük. Állítás Legyen az X abszolút folytonos valószín ségi változó, melynek s r ségfüggvénye f. Ekkor tetsz leges a < b számokra teljesül, hogy P(a < X < b) = P(a X b) = b a f (s)ds.

A s r ségfüggvény tulajdonságai Állítás (Az eloszlásfüggvény és s r ségfüggvény kapcsolata) Legyen X abszolút folytonos valószín ségi változó, melynek F az eloszlásfüggvénye. (a) Ha f az X s r ségfüggvénye, akkor minden t R számra F (t) = t f (s)ds. (b) Az f (t) = F (t) függvény (azokra a t-kre, ahol F dierenciálható) az X s r ségfüggvénye.

A s r ségfüggvény tulajdonságai Állítás (Az eloszlásfüggvény és s r ségfüggvény kapcsolata) Legyen X abszolút folytonos valószín ségi változó, melynek F az eloszlásfüggvénye. (a) Ha f az X s r ségfüggvénye, akkor minden t R számra F (t) = t f (s)ds. (b) Az f (t) = F (t) függvény (azokra a t-kre, ahol F dierenciálható) az X s r ségfüggvénye. Állítás (A s r ségfüggvény jellemzése) Egy f : R R függvény pontosan akkor s r ségfüggvénye valamilyen valószín ségi változónak, ha (i) f (s) 0 teljesül majdnem minden s R-re (például véges vagy megszámlálható sok kivétel lehetséges). (ii) f (s)ds = 1.

Várható érték és szórás Deníció (Várható érték, abszolút folytonos eset) Legyen X abszolút folytonos valószín ségi változó, melynek s r ségfüggvénye f. Ekkor X várható értéke: E(X ) = s f (s)ds, ha s f (s)ds <.

Várható érték és szórás Deníció (Várható érték, abszolút folytonos eset) Legyen X abszolút folytonos valószín ségi változó, melynek s r ségfüggvénye f. Ekkor X várható értéke: E(X ) = s f (s)ds, ha s f (s)ds <. Deníció (Szórásnégyzet és szórás) Tegyük fel, hogy az X valószín ségi változó abszolút folytonos, és s r ségfüggvénye f. Ekkor X szórásnégyzete: szórása pedig (ha E(X 2 ) létezik) D 2 (X ) = E [ (X E(X )) 2], D(X ) = E [ (X E(X )) 2].

Szórásnégyzet és szórás Deníció (Szórásnégyzet és szórás) Tegyük fel, hogy az X valószín ségi változó abszolút folytonos, és s r ségfüggvénye f. Ekkor X szórásnégyzete: D 2 (X ) = E [ (X E(X )) 2], szórása pedig D(X ) = E [ (X E(X )) 2], ha ezek a várható értékek léteznek. Állítás (A szórásnégyzet kiszámítása) A szórásnégyzetet a következ képpen számíthatjuk ki abszolút folytonos X valószín ségi változó esetén: D 2 (X ) = E(X 2 ) [ E(X ) ]2 = ahol f az X s r ségfüggvénye. [ 2 s 2 f (s)ds s f (s)ds],

Normális eloszlás A standard normális eloszlás s r ségfüggvénye és 500 elem minta hisztogramja

Normális eloszlás Deníció (Normális eloszlás) Legyen m valós, σ pedig pozitív szám. Azt mondjuk, hogy az Y valószín ségi változó normális eloszlású m várható értékkel és σ 2 szórásnégyzettel, ha s r ségfüggvénye Jelölése: Y N(m, σ 2 ). f (x) = 1 ( exp 2πσ ) (x m)2 2σ 2 (x R).

Normális eloszlás Deníció (Normális eloszlás) Legyen m valós, σ pedig pozitív szám. Azt mondjuk, hogy az Y valószín ségi változó normális eloszlású m várható értékkel és σ 2 szórásnégyzettel, ha s r ségfüggvénye Jelölése: Y N(m, σ 2 ). f (x) = 1 ( exp 2πσ ) (x m)2 2σ 2 (x R). Ha Y N(m, σ 2 ), akkor E(Y ) = m, D(Y ) = σ. Standard normális eloszlás: m = 0 várható érték és σ = 1 szórású normális eloszlás. Eloszlásfüggvénye: Φ, s r ségfüggvénye: ϕ(x) = 1 2π exp ( x 2 2 ).

Normális eloszlás A normális eloszlás s r ségfüggvénye és annak valószín sége, hogy a valószín ségi változó az (m 4σ, m 3σ), (m 3σ, m 2σ),..., (m+3σ, m+4σ) intervallumokba esik (forrás: towardsdatascience.com)

Normális eloszlás A normális eloszlás s r ségfüggvénye és annak valószín sége, hogy a valószín ségi változó az (m 3σ, m + 3σ), (m 2σ, m + 2σ), (m σ, m + σ) intervallumokba esik (forrás: towardsdatascience.com)

Testmagasság Testmagasság hisztogramja n = 96 elem mintából, és az X = 174, 3 várható érték és s n = 11, 5 szórású normális eloszlás s r ségfüggvénye (pirossal)

A Duna vízállása A Duna havi legnagyobb vízállásának hisztogramja (20022009, n = 96, forrás: Országos Vízjelz Szolgálat), és az X = 392 várható érték és s n = 157, 4 szórású normális eloszlás s r ségfüggvénye (piros): nem illeszkedik jól a normális eloszlás

A Duna vízállása A Duna havi legnagyobb vízállásának logaritmusának hisztogramja (20022009, n = 96, forrás: Országos Vízjelz Szolgálat), és az X = 5, 89 várható érték és s n = 0, 41 szórású normális eloszlás s r ségfüggvénye: jobban illeszkedik, a vízállás logaritmusa lehet normális eloszlású (vagyis a vízállás lehet lognormális eloszlású)

A normális eloszlás tulajdonságai Tegyük fel, hogy Y normális eloszlású m várható értékkel és σ 2 szórásnégyzettel. Ekkor tetsz leges a b valós számokra P(a < Y < b) = P(a Y b) = ( 1 b ) 2πσ a exp (s m)2 2σ ds. 2 P(a < Y < b) = Φ ( b m σ ) ( Φ a m ) σ. ( ) P(Y < b) = P(Y b) = 1 b 2πσ exp (s m)2 2σ ds = Φ ( ) b m 2 σ. ( ) P(a < Y ) = P(a Y ) = 1 exp 2πσ (s m)2 2σ ds = 2 1 Φ ( a m σ a ).

A normális eloszlás tulajdonságai Tegyük fel, hogy Y normális eloszlású m várható értékkel és σ 2 szórásnégyzettel. Ekkor tetsz leges a b valós számokra P(a < Y < b) = P(a Y b) = ( 1 b ) 2πσ a exp (s m)2 2σ ds. 2 P(a < Y < b) = Φ ( b m σ ) ( Φ a m ) σ. ( ) P(Y < b) = P(Y b) = 1 b 2πσ exp (s m)2 2σ ds = Φ ( ) b m 2 σ. ( ) P(a < Y ) = P(a Y ) = 1 exp 2πσ (s m)2 2σ ds = 2 1 Φ ( a m σ a Az ay + b valószín ségi változó normális eloszlású am + b várható értékkel és a 2 σ 2 szórásnégyzettel. ).

Példa: normális eloszlás Példa. Tegyük fel, hogy az Y valószín ségi változó normális eloszlású m = 4 várható értékkel és σ = 3 szórással. Ekkor ( ) ( ) 7 m 7 4 P(Y 7) = Φ = Φ = Φ(1) = 0, 84. σ 3

Példa: normális eloszlás Példa. Tegyük fel, hogy az Y valószín ségi változó normális eloszlású m = 4 várható értékkel és σ = 3 szórással. Ekkor ( ) ( ) 7 m 7 4 P(Y 7) = Φ = Φ = Φ(1) = 0, 84. σ 3 ( ) ( ) 7 m 1 m P(1 < Y 7) = P(Y 7) P(Y 1) = Φ Φ σ σ ( ) ( ) 7 4 1 4 = Φ Φ = Φ(1) Φ( 1) = 2Φ(1) 1 = 0, 68. 3 3 Itt felhasználtuk, hogy a standard normális eloszlás szimmetriája miatt teljesül minden x-re. Φ( x) = 1 Φ(x)

Exponenciális eloszlás Deníció (Exponenciális eloszlás) Legyen λ > 0 valós szám. Azt mondjuk, hogy az X valószín ségi változó exponenciális eloszlású λ paraméterrel, ha s r ségfüggvénye f (s) = { λe λs, ha s > 0; 0, különben. Exp(1) s r ségfüggvénye és 500 elem minta hisztogramja.

Az exponenciális eloszlás tulajdonságai Állítás Legyen X exponenciális eloszlású λ > 0 paraméterrel. Ekkor a következ k teljesülnek. (i) X eloszlásfüggvénye: F (t) = P(X t) = P(X < t) = t f (s)ds = { 1 e λs, ha s > 0; 0 különben. (ii) X várható értéke: E(X ) = 1/λ, szórása: D(X ) = 1/λ. (iii) Örökifjú tulajdonság. Legyenek s, t pozitív számok. Ekkor P(X s + t X s) = P(X t). Példa. Radioaktív részecske bomlási ideje, kiszolgálási vagy feldolgozási id.

Exponenciális eloszlás: példa Egy boltban egy vev kiszolgálásának ideje legyen az X valószín ségi változó, és tegüyk fel, hogy ez percben számolva 3 várható érték exponenciális eloszlású valószín ségi változó. Mennyi a valószín sége, hogy a vev t legalább 5 percig tart kiszolgálni?

Exponenciális eloszlás: példa Egy boltban egy vev kiszolgálásának ideje legyen az X valószín ségi változó, és tegüyk fel, hogy ez percben számolva 3 várható érték exponenciális eloszlású valószín ségi változó. Mennyi a valószín sége, hogy a vev t legalább 5 percig tart kiszolgálni? Mivel exponenciális eloszlás esetén E(X ) = 1/λ, most λ = 1/3 lesz. Az exponenciális eloszlás eloszlásfüggvénye alapján P(X 5) = 1 P(X < 5) = 1 F (5) = 1 (1 e λt ) = e λt = e 5/3 = 0, 189.

Exponenciális eloszlás: példa Egy boltban egy vev kiszolgálásának ideje legyen az X valószín ségi változó, és tegüyk fel, hogy ez percben számolva 3 várható érték exponenciális eloszlású valószín ségi változó. Mennyi a valószín sége, hogy a vev t legalább 5 percig tart kiszolgálni? Mivel exponenciális eloszlás esetén E(X ) = 1/λ, most λ = 1/3 lesz. Az exponenciális eloszlás eloszlásfüggvénye alapján P(X 5) = 1 P(X < 5) = 1 F (5) = 1 (1 e λt ) = e λt = e 5/3 = 0, 189. Mennyi a valószín sége, hogy a vev kiszolgálása legalább 2, de legfeljebb 4 percig tart?

Exponenciális eloszlás: példa Egy boltban egy vev kiszolgálásának ideje legyen az X valószín ségi változó, és tegüyk fel, hogy ez percben számolva 3 várható érték exponenciális eloszlású valószín ségi változó. Mennyi a valószín sége, hogy a vev t legalább 5 percig tart kiszolgálni? Mivel exponenciális eloszlás esetén E(X ) = 1/λ, most λ = 1/3 lesz. Az exponenciális eloszlás eloszlásfüggvénye alapján P(X 5) = 1 P(X < 5) = 1 F (5) = 1 (1 e λt ) = e λt = e 5/3 = 0, 189. Mennyi a valószín sége, hogy a vev kiszolgálása legalább 2, de legfeljebb 4 percig tart? P(2 X 4) = P(X 4) P(X 2) = F (4) F (2) = = (1 e 4/3 ) (1 e 2/3 ) = e 2/3 e 4/3 = 0, 25.

Függetlenség Deníció (Véges eset) Azt mondjuk, hogy az X 1,..., X n : Ω R valószín ségi változók függetlenek, ha P(X 1 t 1, X 2 t 2,..., X n t n ) = P(X 1 t 1 ) P(X 2 t 2 )... P(X n t n ) teljesül tetsz leges t 1, t 2,..., t n valós számokra, azaz F (t 1, t 2,..., t n ) = F 1 (t 1 ) F 2 (t 2 )... F n (t n ), ahol F j az X j valószín ségi változó eloszlásfüggvénye. Deníció (Végtelen eset) Az X 1, X 2, X 3... valószín ségi változók függetlenek, ha közülük bármely véges sokat kiválasztva független valószín ségi változókat kapunk.

Függetlenség Független valószín ségi változókra példa: Két kockadobásnál az els ként (X 1 ) és másodikként dobott szám (X 2 ). A holnapi csapadékmennyiség Budapesten és New Yorkban. Két találomra választott ember testmagassága. Nem független valószín ségi változókra példa: Két kockadobásnál az els szám és a két dobott szám összege. A holnapi csapadékmennyiség Budapesten és Budaörsön. Két testvér testmagassága.

Függetlenség: egész érték valószín ségi változók Állítás (Egész érték eset) Az X 1,..., X n : Ω Z valószín ségi változók pontosan akkor függetlenek, ha P(X 1 = k 1, X 2 = k 2,..., X n = k n ) = P(X 1 = k 1 ) P(X 2 = k 2 )... P(X n = k n ) teljesül tetsz leges k 1, k 2,..., k n egész számokra. Példa: két szabályos dobókockával dobunk, legyen X 1 az els ként dobott szám, X 2 a másodikként dobott szám. P(X 1 = 4, X 2 = 3) = 1 36 = P(X 1 = 4)P(X 2 = 3), hasonlóképpen tetsz leges 1 k 1 6, 1 k 2 6 egészekre P(X 1 = k 1, X 2 = k 2 ) = 1 36 = P(X 1 = k 1 )P(X 2 = k 2 ),

Függetlenség: egész érték valószín ségi változók Állítás (Egész érték eset) Az X 1,..., X n : Ω Z valószín ségi változók pontosan akkor függetlenek, ha P(X 1 = k 1, X 2 = k 2,..., X n = k n ) = P(X 1 = k 1 ) P(X 2 = k 2 )... P(X n = k n ) teljesül tetsz leges k 1, k 2,..., k n egész számokra. Példa: két szabályos dobókockával dobunk, legyen X 1 az els ként dobott szám, X 2 a másodikként dobott szám. P(X 1 = 4, X 2 = 3) = 1 36 = P(X 1 = 4)P(X 2 = 3), hasonlóképpen tetsz leges 1 k 1 6, 1 k 2 6 egészekre P(X 1 = k 1, X 2 = k 2 ) = 1 vagyis X 1 és X 2 függetlenek. Viszont 36 = P(X 1 = k 1 )P(X 2 = k 2 ), P(X 1 = 1, X 1 + X 2 = 12) = 0 P(X 1 = 1) P(X 1 + X 2 = 12) = 1 6 vagyis X 1 és X 1 + X 2 nem függetlenek. 1 36,

Független valószín ségi változók összege Legyenek (X 1, X 2,..., X n ) független azonos eloszlású valószín ségi változók (azonos eloszlás: P(X j t) = P(X 1 t) minden t-re, ebb l E(X j ) = E(X 1 ) és D(X j ) = D(X 1 ) következik). Mit mondhatunk az átlag viselkedésér l? X = X 1 + X 2 +... + X n n

Független valószín ségi változók összege Legyenek (X 1, X 2,..., X n ) független azonos eloszlású valószín ségi változók (azonos eloszlás: P(X j t) = P(X 1 t) minden t-re, ebb l E(X j ) = E(X 1 ) és D(X j ) = D(X 1 ) következik). Mit mondhatunk az átlag viselkedésér l? X = X 1 + X 2 +... + X n n Ha X 1, X 2 függetlenek, normális eloszlásúak, akkor X 1 + X 2 is normális eloszlású, várható értékük és szórásnégyzetük is összeadódik Ha X j N(m, σ 2 ) függetlenek, normális eloszlásúak, akkor n j=1 X j N(nm, nσ szintén normális eloszlású, és X N(m, σ 2 /n) is normális eloszlású Ha X 1, X 2,..., X n függetlenek, Poisson-eloszlásúak λ 1, λ 2,..., λ n paraméterekkel, akkor X 1 + X 2 +... + X n is Poisson-eloszlású λ 1 + λ 2 +... + λ n paraméterrel

A várható érték tulajdonságai (összeg várható értéke) Ha X, Y valószín ségi változók, és X, Y, X + Y várható értéke létezik, akkor E(X + Y ) = E(X ) + E(Y ). (konstans kiemelése) Ha az X valószín ségi változó várható értéke létezik, és c tetsz leges valós szám, akkor E(c X ) = c E(X ). (szorzat várható értéke független esetben) Ha az X és Y valószín ségi változók függetlenek, és X, Y, X Y várható értéke létezik, akkor E(XY ) = E(X ) E(Y ). (függvény várható értéke) Ha g : R R olyan függvény, hogy E(X ) létezik, akkor E ( g(x ) ) = g(x i )P(X = x i ), P(g(X )) = g(t)f (t) dt i=1 ahol az X lehetséges értékei x 1, x 2,..., ha X diszkrét, és X s r ségfüggvénye f, ha X abszolút folytonos.

A szórásnégyzet tulajdonságai D 2 (X ) = E ( (X E(X )) 2 ) = E(X 2 ) E(X ) 2. (nemnegativitás) D 2 (X ) 0 és D(X ) 0 mindig teljesül (szorzás és eltolás) ha a, b valós számok, X véges szórású valószín ségi változó, akkor D 2 (ax + b) = a 2 D 2 (X ) D(aX + b) = a D(X ).

A szórásnégyzet tulajdonságai D 2 (X ) = E ( (X E(X )) 2 ) = E(X 2 ) E(X ) 2. (nemnegativitás) D 2 (X ) 0 és D(X ) 0 mindig teljesül (szorzás és eltolás) ha a, b valós számok, X véges szórású valószín ségi változó, akkor D 2 (ax + b) = a 2 D 2 (X ) D(aX + b) = a D(X ). (összeg szórása független esetben) ha az X, Y valószín ségi változók függetlenek és szórásuk létezik, akkor D 2 (X + Y ) = D 2 (X ) + D 2 (Y ) D(X + Y ) = D 2 (X ) + D 2 (Y ). van olyan valószín ségi változó, melynek várható értéke véges, de a szórása nem létezik (például: P(X = k) = c/k 3 megfelel c-vel)

Az átlag várható értéke Állítás Legyenek X 1,..., X n független azonos eloszlású valószín ségi változók, melyekre E(X 1 ) <. Ekkor ( ) X1 +... + X n E(X ) = E = E(X 1 ). n

Az átlag várható értéke Állítás Legyenek X 1,..., X n független azonos eloszlású valószín ségi változók, melyekre E(X 1 ) <. Ekkor ( ) X1 +... + X n E(X ) = E = E(X 1 ). n Bizonyítás. ( ) X1 +... + X n E(X ) = E = 1 n n E(X 1 +... + X n ) = 1 n n E(X 1) = E(X 1 ). Felhasználtuk a várható érték linearitását, és hogy csak eloszlástól függ: E(cX ) = ce(x ), ha c R; E(Y + Z) = E(Y ) + E(Z); ha Y és Z eloszlása (azaz eloszlásfüggvényük) megegyezik, akkor E(Y ) = E(Z)

Az átlag szórása Állítás Legyenek X 1,..., X n független azonos eloszlású valószín ségi változók, melyekre σ = D(X 1 ) <. Ekkor ( ) X1 +... + X n D(X ) = D = D(X 1). n n

Az átlag szórása Állítás Legyenek X 1,..., X n független azonos eloszlású valószín ségi változók, melyekre σ = D(X 1 ) <. Ekkor ( ) X1 +... + X n D(X ) = D = D(X 1). n n Bizonyítás. ( ) X1 +... + X n D(X ) = D n = D(X 1 +... + X n ) n Felhasználtuk a szórás alábbi tulajdonságait: = nd2 (X 1 ) n = D(X 1) n. D(cX ) = c D(X ), ha c R; D 2 (Y + Z) = D 2 (Y ) + D 2 (Z), ha Y és Z függetlenek; ha Y és Z eloszlása megegyezik, akkor D(Y ) = D(Z)