درس‌های ریاضیِ رایگان و باکیفیت برای همهٔ کودکان

واریانس متغیر تصادفی، توزیع هندسی و نابرابری چبیشف

واریانس را از جدول توزیع حساب کن، واریانس مجموع متغیرهای مستقل را پیدا کن، احتمال «تا اولین موفقیت» را به دست بیاور و با نابرابری چبیشف انحراف را کران‌دار کن.

📖 از اینجا شروع کن: گام‌های «درس» را به ترتیب بخوان (۱، ۲، ۳ …) و به هر پرسش جواب بده. بعد با «تمرین» ادامه بده.

راهنما

این کارگاه تکمیلی است و در کتاب‌های درسی ایران نیست. در ریاضی یازدهم (آمار و احتمال) فقط واریانس و انحراف معیار داده‌ها آمده است و این‌جا همان فکر را برای متغیر تصادفی ادامه می‌دهیم: واریانس، ویژگی‌های E و Var، توزیع‌های هندسی و دوجمله‌ای، نابرابری چبیشف و قضیهٔ برنولی.

واریانس نشان می‌دهد مقدارها چقدر دور امید ریاضی پخش‌اند: Var(X) = E(X۲) − (E(X))۲. برای متغیرهای مستقل Var(X + Y) = Var(X) + Var(Y) است و ضریب ثابت با توان ۲ بیرون می‌آید: Var(aX) = a۲Var(X). برای تعداد موفقیت‌ها در n آزمایش E(X) = np و Var(X) = npq است. اگر آزمایش را تا اولین موفقیت تکرار کنیم، P(X = k) = qk − ۱p می‌شود. چبیشف: P(|X − E| ≥ ε) ≤ Var(X) ÷ ε۲.

اشتباه‌های رایج: فراموش کردن کم کردن مربع امید ریاضی، به توان ۲ نرساندن ضریب، و ضرب کردن به‌جای جمع کردن واریانس‌ها.