内容正文:
第十章 应用MATLAB软件
10.1 概率论问题与MATLAB
第十章 应用MATLAB软件
10.1 概率论问题与MATLAB
内容简介: 针对高等院校、科研单位和厂矿企业等进行教学、科学研究和生产试验过程中试验数据处理、寻求统计规律以及验证科学结论等问题,把概率论与数理统计的方法和常用数学软件MATLAB的应用相结合, 利用前九章的有关例题,优选设置了28个实验案例.
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1. 例3.4.4:利用定积分和二重积分计算条件概率
解 在命令窗口中输入:
syms x;
syms y;
P1= int(int(1,y,0,2*x),x,0,1/4)
P2= int(int(1,y,0,1/2),x,1/4,1/2)
P=P1+P2 注:P{X<=1/2,Y<=1/2}
Ps=int(2*x,x,0,1/2) 注:P{X<=1/2}
p=P/Ps 注:计算所求概率
回车后显示:
P1 =1/16 P2 =1/8 P =3/16 Ps =1/4 p =3/4
计算结果:算得条件概率P{Y<=1/2|X<=1/2}为3/4.
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2. 例4.1.1:离散型随机变量的数学期望计算
解 在命令窗口中输入:
X=[11 3 -3];
Px=[0.2 0.7 0.1];
Y=[6 4 -1];
Py=[0.2 0.7 0.1];
Ex=sum(X.*Px)
Ey=sum(Y.*Py)
回车后显示:
Ex =4 Ey =3.9000
计算结果: 可见Ex>Ey,所得结果为期望值.
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3. 例4.1.2:已知二维随机变量概率密度计算数学
期望
解 (1) 在命令窗口中输入:
syms x;
syms y;
Ex=int(int(x/pi,x,-sqrt(1-y^2),sqrt(1-y^2)),
y,-1,1) 注:随机变量X的期望值
回车后显示:
Ex =0
计算结果: 由对称性,可见随机变量X和Y的数学
期望都是0.
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3. 例4.1.2:已知二维随机变量概率密度计算数学
期望
解 (2) 在命令窗口中输入:
syms x;
syms y;
Ex=int(int(x^2/pi,x,-sqrt(1-y^2),sqrt(1-y^2)),
y,-1,1) 注:随机变量X^2的期望值.
回车后显示:
Ex =1/4
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4. 例4.1.3:已知边缘概率密度计算数学期望
解 (1) 为求解E(x),在命令窗口中输入:
syms x;
Ex=int(2*x^2,x,0,1)
注:2*x^2事实上是fx(x,y)和x的乘积
回车后显示:
Ex =2/3
计算结果: 随机变量X的期望是2/3.
已知随机变量(X,Y)的概率密度f(x,y)=4*x*y,所以fx(x,y)=2x,fy(x,y)=2y.
(2) 为求解E(y),由对称性得到E(y)=E(x)=2/3.
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解 (3) 为求解E(x^2),在命令窗口中输入:
syms x;
Ex2=int(2*x^3,x,0,1)
注:2*x^2事实上是fx(x,y)和x^2的乘积
回车后显示:
Ex2 =1/2
计算结果: 随机变量X^2的期望是1/2.
解 (4) 为求解E(XY),首先 ,在命令窗口中输入:
syms x;
syms y ;
Exy=int(int(4*x^2*y^2,y,0,1) ,x,0,1)