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2 随机变量及其分布 54
2.1 随机变量及其分布 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.1.1 随机变量的概念 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.1.2 随机变量的分布函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.1.3 离散随机变量的概率分布列 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
2.1.4 连续随机变量的概率密度函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
习题 2.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
2.2 随机变量的数学期望 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
2.2.1 数学期望的概念 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
2.2.2 数学期望的定义 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
2.2.3 数学期望的性质 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
习题 2.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
2.3 随机变量的方差与标准差 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
2.3.1 方差与标准差的定义 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
2.3.2 方差的性质 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
2.3.3 切比雪夫不等式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
习题 2.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
2.4 常用离散分布 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
2.4.1 二项分布 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
2.4.2 泊松分布 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
2.4.3 超几何分布 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
2.4.4 几何分布与负二项分布 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
习题 2.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
2.5 常用连续分布 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
2.5.1 正态分布 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
2.5.2 均匀分布 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
2.5.3 指数分布 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
2.5.4 伽马分布 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
2.5.5 贝塔分布 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
习题 2.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
2.6 随机变量函数的分布 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
2.6.1 离散随机变量函数的分布 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
2.6.2 连续随机变量函数的分布 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
习题 2.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
2.7 分布的其他特征数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
2.7.1 k 阶矩 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
2.7.2 变异系数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
2.7.3 分位数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
2.7.4 中位数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
2.7.5 偏度系数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
2.7.6 峰度系数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
习题 2.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111