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中心极限定理证明_1

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第一篇:中心极限定理证明第二篇:大数定理中心极限定理证明第三篇:中心极限定理第四篇:中心极限定理应用第五篇:中心极限定理

正文第一篇:中心极限定理证明中心极限定理证明一、例子

高尔顿钉板试验.

图中每一个黑点表示钉在板上的一颗钉子.每排钉子等距排列,下一排的每个钉子恰在上一排两相邻钉子之间.假设有排钉子,从入口中处放入小圆珠.由于钉板斜放,珠子在下落过程中碰到钉子后以的概率滚向左边,也以的概率滚向右边.如果较大,可以看到许多珠子从处滚到钉板底端的格子的情形如图所示,堆成的曲线近似于正态分布.

如果定义:当第次碰到钉子后滚向右边,令;当第次碰到钉子后滚向左边,令.则是独立的,且

那么由图形知小珠最后的位置的分布接近正态.可以想象,当越来越大时接近程度越好.由于时,.因此,显然应考虑的是的极限分布.历史上德莫佛第一个证明了二项分布的极限是正态分布.研究极限分布为正态分布的极限定理称为中心极限定理.

二、中心极限定理

设是独立随机变量序列,假设存在,若对于任意的,成立

称服从中心极限定理.

设服从中心极限定理,则服从中心极限定理,其中为数列.

解:服从中心极限定理,则表明

其中.由于,因此

故服从中心极限定理.

三、德莫佛-拉普拉斯中心极限定理

在重贝努里试验中,事件在每次试验中出现的概率为为次试验中事件出现的次数,则

用频率估计概率时的误差估计.

由德莫佛—拉普拉斯极限定理,

由此即得

第一类问题是已知,求,这只需查表即可.

第二类问题是已知,要使不小于某定值,应至少做多少次试验?这时利用求出最小的.

第三类问题是已知,求.

解法如下:先找,使得.那么,即.若未知,则利用,可得如下估计:.

抛掷一枚均匀的骰子,为了至少有0.95的把握使出现六点的概率与之差不超过0.01,问需要抛掷多少次?

解:由例4中的第二类问题的结论,.即.查表得.将代入,便得.由此可见,利用比利用契比晓夫不等式要准确得多.

已知在重贝努里试验中,事件在每次试验中出现的概率为为次试验中事件出现的次数,则服从二项分布:

的随机变量.求.

解:

中心极限定理及其应用论文

青岛农业大学本科生课程论文 题目:中心极限定理及其应用姓名: 学院: 专业: 班级: 学号: 指导教师: 2012 年06 月27 日

青岛农业大学课程论文任务书 论文题目中心极限定理及其应用 要求完成时间 2012年 07 月 02 日 论文内容(需明确列出研究的问题):研究中心极限定理的目的就是为了更深入的了解中心极限定理,更好的了解中心极限定理的作用,更好地使用它解决现实生活中的问题。 资料、数据、技术水平等方面的要求论文要符合一般学术论文的写作规范,具备学术性、科学性和一定的创造性。文字要流畅、语言要准确、论点要清楚、论据要准确、论证要完整、严密,有独立的观点和见解。内容要理论联系实际,计算数据要求准确,涉及到他人的观点、统计数据或计算公式等要标明出处,结论要写的概括简短。参考文献的书写按论文中引用的先后顺序连续编码。 指导教师签名:年月日

中心极限定理及其应用 信息与计算科学专业(学生姓名) 指导教师(老师姓名) 摘要:中心极限定理在概率论与数理统计中占有重要地位,本文阐述了中心极限定理的内容并简单介绍了它在实际中的应用。 关键词:中心极限定理;正态分布;随机变量

Central limit theorem and its application Student majoring in Information and Computing Science Specialty (学生英文名) Tutor (老师英文名) Abstract:The central limit theorem in probability theory and mathematical statistics plays an important role,this paper expounds the content of the central limit theorem and briefly introduces its application in practice. Key words: Central limit theorem Normal distribution Random variable

中心极限定理的内涵和应用

中心极限定理的内涵和应用 在概率论与数理统计中,中心极限定理是非常重要的一节内容,而且是概率论与数理统计之间承前启后的一个重要纽带。中心极限定理是概率论中讨论随机变量和的分布以正态分布为极限的一组定理。这组定理是数理统计学和误差分析的理论基础,指出了大量随机变量之和近似服从于正态分布的条件。故为了深化同学们的理解并掌握其重要性,本组组员共同努力,课外深入学习,详细地介绍了中心极限定理的内涵及其在生活实践中的应用。 一、独立同分布下的中心极限定理及其应用 在对中心极限定理的研究中,我们不妨由浅入深地来学习,为此我们先来研究一下在独立同分布条件下的中心极限定理,即如下的定理1: 定理l (林德伯格-勒维中心极限定理)设{}n X 是独立同分布的随机变量序列,且0)(,)(2>==σμi i X Var X E 存在,若记 n n X Y n i i n σμ-= ∑=1 则对任意实数y ,有 {}?∞--∞→=Φ=≤y t n n t y y Y P .d e π21)(lim 22 (1) 证明:为证明(1)式,只须证}{n Y 的分布函数列弱收敛于标准正态分布。由定理可知:只须证}{n Y 的特征函数列收敛于标准正态分布的特征函数。为此,设μ-n X 的特征函数为)(t ?,则n Y 的特征函数为 n Y n t t n ??????=)()(σ?? 又因为E(μ-n X )=0,Var(μ-n X )=2σ,所以有()0?'=0,2)0(σ?-=''。 于是,特征函数)(t ?有展开式 )(2 11)(2)0()0()0()(22222t o t t o t t +-=+''+'+=σ???? 从而有 =??????+-=+∞→+∞→n n Y n n t o n t t n )(21lim )(lim 22?22t e - 而22 t e -正是N(0,1)分布的特征函数,定理得证。

实验十三 二项分布的计算与中心极限定.

实验十三二项分布的计算与中心极限定 [实验目的] 1.研究用Poisson逼近与正态逼近进行二项分布近似计算的条件 2.检验中心极限定理 §1 引言 二项分布在概率论中占有很重要的地位。N次Bernoulli实验中正好出现K次成功的概 率有下式给出b k;n,p C n k p k1p n k ,k=0,1,2,……..n.二项分布的 值有现成的表可查,这种表对不同的n及p给出了b(k;n.p)的数值。在实际应用中。通常可用二项的Poisson逼近与正态逼近来进行二项分布的近似计算。在本实验中,,我们来具体地研究在什么条件下,可用Poisson逼近与正态逼近来进行二项分布的近似计算。 在概率论中,中心极限定理是一个很重要的内容,在本实验中,我们用随即模拟的方法来检验一个重要的中心极限定理——Liderberg-Levi中心极限定理。 §2 实验内容与练习 1.1二项分布的Poisson逼近 用Mathematica软件可以比较方便地求出二项分布的数值。例如n=20;p=0,1;Table[Binomial[n,k]*p^k*(1-p)(n-k),{k,0,20}]给出了b(k;20,0.1)(k=0,1,2,…..,20)的值。 联系 1 用Mathematica软件给出了b(k;20,0.1),b(k;20,0.3)与 b (k;20,0.5)(k=0,1,2,…..,20)的值。 我们可用Mathematica软件画出上述数据的散点图,下面的语句给出了b(k;20.0.1)的(连线)散点图(图13。1): LISTpOLT[table[Binomi al[20,k]*0.1^k*0.9^(20-k), {k,0,20}],PlotJoined->True] 图13.1 b(k;20,0.1) b k;n,p C n k p k1p n k (k=1,1,2,……,20)的散点图 练习2绘出b(l;20,0.3)与b(k;20,0.5)(k=0,1,2,…,20)的散点图 根据下面的定理,二项分布可用Poisson分布来进行近似计算。 定理13。1 在Bernoulli实验中,以P n 代表事件A在试验中出现的概率,它与试验总数有关. 如果np n→→λ,则当n→∞时,b k;n,p k k e 。 由定理13,1在n很大,p很小,而λ=np大小适中时,有 b k;n.p c k n p k1p n k k k e

(完整版)大数定律及中心极限定理

第五章大数定律及中心极限定理 【基本要求】1、了解切比雪夫不等式; 2、了解切比雪夫大数定律,Bernoulli大数定律和辛钦大数定律成立的条件及结论; 3、了解独立同分布的中心极限定理(列维—林德伯格定理)和德莫佛—拉普拉斯 中心极限定理(二项分布以正态分布为极限分布)的应用条件和结论,并会用 相关定理近似计算有关随机事件的概率。 【本章重点】切比雪夫不等式,切比雪夫大数定理及Bernoulli大数定理。 【本章难点】对切比雪夫大数定理及独立同分布的中心极限定理的理解。 【学时分配】2学时 【授课内容】 §5.1 大数定律 0.前言 在第一章我们提到过事件发生的频率具有稳定性,即随着试验次数的增加,事件发生的频率逐渐稳定于某个常数,这一事实显示了可以用一个数来表征事件发生的可能性大小,这使人们认识到概率是客观存在的,进而由频率的三条性质的启发和抽象给出了概率的定义,而频率的稳定性是概率定义的客观基础。在实践中人们还认识到大量测量值的算术平均值也具有稳定性,而这种稳定性就是本节所要讨论的大数定律的客观背景,而这些理论正是概率论的理论基础。 下面介绍三个定理,它们分别反映了算术平均值及频率的稳定性。 一、切比雪夫大数定律 1

2 事件的频率稳定于概率,能否有p n lim n n =μ∞→,答案是否定的。而是用)(0}{ ∞→→ε≥-μn p n P n [依概率收敛]来刻划 (弱)。或者用{}1n n P p n →∞ μ???→=[a.e.收敛] 来刻划(强)。 1.定义:设ΛΛ,,,,21n X X X 是一个随机变量序列,a 是一个常数,若对于任意正数ε,有 ()1lim =<-∞ →εa X P n n , 则称序列ΛΛ,,,,21n X X X 依概率收敛于a .记为a X P n ?→? . 2.切比雪夫不等式 设随机变量ξ具有有限的期望与方差,则对0>?ε,有 2 ) ())((ε ξεξξD E P ≤ ≥-或2 ) (1))((ε ξεξξD E P - ≥<- 证明:我们就连续性随机变量的情况来证明。设~()p x ξ,则有 2 2 ()()(())(())()()x E x E x E P E p x dx p x dx ξ ε ξ ε ξξξεε -≥-≥--≥= ≤ ?? 22 2 1 () (())()D x E p x dx ξξεε+∞ -∞ ≤ -= ? 该不等式表明:当)(ξD 很小时,))((εξξ≥-E P 也很小,即ξ的取值偏离)(ξE 的可能性很小。这再次说明方差是描述ξ取值分散程度的一个量。 切比雪夫不等式常用来求在随机变量分布未知,只知其期望和方差的情况下,事件 {}E ξξε-≥概率的下限估计;同时,在理论上切比雪夫不等式常作为其它定理证明的工具。 3.定理1(切比雪夫大数定律) 设}{n ξ是相互独立的随机变量序列,每一随机变量都有有限的方差,且一致有界,即存在 常数C ,使Λ,2,1)(=≤i C D i ξ,则对任意的0>ε,有01111 =ε≥ξ-ξ∑∑==∞→})(E n n {P lim n i n i i i n [即

中心极限定理

中心极限定理 中心极限定理(Central Limit Theorems) 什么是中心极限定理 大数定律揭示了大量随机变量的平均结果,但没有涉及到随机变量的分布的问题。而中心极限定理说明的是在一定条件下,大量独立随机变量的平均数是以正态分布为极限的。 中心极限定理是概率论中最著名的结果之一。它提出,大量的独立随机变量之和具有近似于正态的分布。因此,它不仅提供了计算独立随机变量之和的近似概率的简单方法,而且有助于解释为什么有很多自然群体的经验频率呈现出钟形(即正态)曲线这一事实,因此中心极限定理这个结论使正态分布在数理统计中具有很重要的地位,也使正态分布有了广泛的应用。 中心极限定理的表现形式 中心极限定理也有若干个表现形式,这里仅介绍其中四个常用定理: (一)辛钦中心极限定理 设随机变量相互独立,服从同一分布且有有限的数学期望a和方差σ2,则 随机变量,在n无限增大时,服从参数为a和的正态分布即n→∞时, 将该定理应用到抽样调查,就有这样一个结论:如果抽样总体的数学期望a和方差σ2是有限的,无论总体服从什么分布,从中抽取容量为n的样本时,只要n足够大,其样本平均数的分布就趋于数学期望为a,方差为σ2 / n的正态分布。 (二)德莫佛——拉普拉斯中心极限定理 设μ n是n次独立试验中事件A发生的次数,事件A在每次试验中发生的概率为P,则当n 无限大时,频率设μ n / n趋于服从参数为的正态分布。即:

该定理是辛钦中心极限定理的特例。在抽样调查中,不论总体服从什么分布,只要n充分大,那么频率就近似服从正态分布。 (三)李亚普洛夫中心极限定理 设是一个相互独立的随机变量序列,它们具有有限的数学期望和方 差:。 记,如果能选择这一个正数δ>0,使当n→∞时, ,则对任意的x有: 该定理的含义是:如果一个量是由大量相互独立的随机因素影响所造成的,而每一个别因素在总影响中所起的作用不很大,则这个量服从或近似服从正态分布。 (四)林德贝尔格定理 设是一个相对独立的随机变量序列,它们具有有限的数学期望和方差满足林德贝尔格条件,则当n→∞时,对任意的x,有 。 中心极限定理案例分析 案例一:中心极限定理在商业管理中的应用 水房拥挤问题:假设西安邮电学院新校区有学生5000人,只有一个开水房,由于每天傍晚打开水的人较多,经常出现同学排长队的现象,为此校学生会特向后勤集团提议增设水龙头。假

数理统计作业二__用数学实验的方法验证大数定理和中心极限定理

验证大数定理: 1、实验原理: 证明大数定理即证明样本均值趋近于总体均值。 2、实验步骤: ①在excel中,用公式 =RAND( )*9+1 生成2000个1到10之间的随机数。 ②选择样本的前50个,前100个,前150个…前2000个,分别求出均值。 ③利用excel作出上述求出值的样本均值折线图(图一)和总体均值折线图(图二): 图一 图二 从图一和图二中可以看出样本均值最终趋于水平,即趋于总体均值,大数定理得证。

验证中心极限定理: 1、实验原理: 证明中心极限定理即证明N个独立同分布的随机变量和的极限分布为正态分布。本次实验采用独立同分布于0-1分布B(1,0.5)的随机变量序列E k,k=1,2,3······来验证中心极限定理。因为E k, k=1,2,3······之间是独立同分布,所以 )5.0, ( ~ E n 1 k k n B ∑ =。由中心极 限定理可知,当n的取值足够大时,∑ = n 1 k k E 这一随机变量的分布与正太分 布具有很好的近似,下面用MATLAB软件分别画出n取不同值时∑ = n 1 k k E 的分 布及对应的正太分布的图像,通过对比这两条曲线的相似度来验证中心极限定理。 2、实验步骤: ①当n=10时,对应正态分布为N(5,2.5)。 MATLAB结果图:

MATLAB源程序: MATLAB结果图:

MATLAB源程序: MATLAB结果图:

MATLAB源程序: MATLAB结果图:

MATLAB源程序: ⑤观察得出,当N足够大时,其密度函数服从正态分布,即满足 中心极限定理。

勾股定理的证明的方法

【】() 做8个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a 、b ,斜边长为c ,再做三 个边长分别为a 、b 、c 的正方形,把它们像上图那样拼成两个正方形. 从图上可以看到,这两个正方形的边长都是a + b ,所以面积相等. 即 ab c ab b a 21 4214222?+=?++, 整理得 222c b a =+. 【证法2】(邹元治证明) 以a 、b 为直角边,以c 为斜边做四个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积 等于ab 21. 把这四个直角三角形拼成如图所示形状,使A 、E 、B 三点在一条直线上, B 、F 、 C 三点在一条直线上,C 、G 、 D 三点在一条直线上. ∵ Rt ΔHA E ≌ R t ΔEBF,

∴∠AHE = ∠BEF. ∵∠AEH + ∠AHE = 90o, ∴∠AEH + ∠BEF = 90o. ∴∠HEF = 180o―90o= 90o.∴四边形EFGH是一个边长为c的正方形. 它的面积等于c2. ∵ RtΔGDH ≌ RtΔHAE, ∴∠HGD = ∠EHA. ∵∠HGD + ∠GHD = 90o, ∴∠EHA + ∠GHD = 90o. 又∵∠GHE = 90o, ∴∠DHA = 90o+ 90o= 180o. ∴ ABCD是一个边长为a + b的正方形,它的面积等于()2b a+. ∴()2 2 2 1 4c ab b a+ ? = + . ∴2 2 2c b a= +. 【证法3】(赵爽证明) 以a、b 为直角边(b>a),以c为斜边作四个全等直角三角形,则每个直角 三角形的面积等于 ab 2 1 . 把这四个直角三角形拼成如图所示形状. ∵ RtΔDAH ≌ RtΔABE, ∴∠HDA = ∠EAB.

中心极限定理

中心极限定理 从总体中抽取容量为n的一个样本时,当样本容量足够大时,样本均值x的抽样分布近似服从于正态分布。 eg:用R从0-10的均匀分布中产生100个样本量为n=2的随机样本,对每个样本计算,并画出100个的频数分布,对于n=5,10,30,50,重复这一个过程。 a=matrix(rep(0,200),nrow=100,byrow=T) set.seed(200) for(i in 1:100) a[i,]=runif(2,0,10) b=matrix(rep(0,100),nrow=100) for(t in 1:100) b[t]=b[t]+mean(a[t,]) hist(b,freq=FALSE,density=20,main="100 个样本量n=2的随机样本",xlab="x的均值") sd=sd(b) mean=mean(b) x=seq(min(b),max(b),by=0.1) y=dnorm(x,mean,sd) lines(x,y,col="red",lwd=2) a=matrix(rep(0,1000),nrow=100,byrow=T) set.seed(1000) for(i in 1:100) a[i,]=runif(10,0,10) b=matrix(rep(0,100),nrow=100) for(t in 1:100) b[t]=b[t]+mean(a[t,]) hist(b,freq=FALSE,density=20,main="100个样本量n=10的随机样本",xlab="x的均值") sd=sd(b) mean=mean(b) x=seq(min(b),max(b),by=0.1) y=dnorm(x,mean,sd) lines(x,y,col="red",lwd=2) a=matrix(rep(0,3000),nrow=100,byrow=T) set.seed(3000) for(i in 1:100) a[i,]=runif(30,0,10) b=matrix(rep(0,100),nrow=100) for(t in 1:100) b[t]=b[t]+mean(a[t,]) hist(b,freq=FALSE,density=20,main="100个样本量n=30的随机样本",xlab="x的均值") sd=sd(b) mean=mean(b) x=seq(min(b),max(b),by=0.1) y=dnorm(x,mean,sd) lines(x,y,col="red",lwd=2) a=matrix(rep(0,5000),nrow=100,byrow=T) set.seed(3000) for(i in 1:100) a[i,]=runif(50,0,10) b=matrix(rep(0,100),nrow=100) for(t in 1:100) b[t]=b[t]+mean(a[t,]) hist(b,freq=FALSE,density=20,main="100个样本量n=50的随机样本",xlab="x的均值") sd=sd(b) mean=mean(b) x=seq(min(b),max(b),by=0.1) y=dnorm(x,mean,sd) lines(x,y,col="red",lwd=2)

勾股定理五种证明方法

勾股定理五种证明方法 【证法1】 做 8个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a 、b ,斜边长为c ,再做三个边长分别为a 、b 、c 的正方形,把它们像上图那样拼成两个正方形. 从图上可以看到,这两个正方形的边长都是a + b ,所以面积相等. 即 ab c ab b a 214214222?+=?++, 整理得 222c b a =+. 【 证法2】(邹元治证明) 以a 、b 为直角边,以c 为斜边做四个全等的直角三角形,则每个直角三角 形的面积等于ab 21. 把这四个直角三角形拼成如图所示形状,使A 、E 、B 三点 在一条直线上,B 、F 、C 三点在一条直线上,C 、G 、D 三点在一条直线上. ∵ Rt ΔHAE ≌ Rt ΔEBF, ∴ ∠AHE = ∠BEF . ∵ ∠AEH + ∠AHE = 90o, ∴ ∠AEH + ∠BEF = 90o. ∴ ∠HEF = 180o―90o= 90o. ∴ 四边形EFGH 是一个边长为c 的 正方形. 它的面积等于c2. ∵ Rt ΔGDH ≌ Rt ΔHAE, ∴ ∠HGD = ∠EHA . ∵ ∠HGD + ∠GHD = 90o, ∴ ∠EHA + ∠GHD = 90o. 又∵ ∠GHE = 90o, ∴ ∠DHA = 90o+ 90o= 180o. ∴ ABCD 是一个边长为a + b 的正方形,它的面积等于()2b a +. ∴ ()2 2214c ab b a +?=+. ∴ 222c b a =+. 【证法3】(梅文鼎证明) 做四个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a 、b ,斜边长为

勾股定理16种证明方法

勾股定理的证明 【证法1】(课本的证明) 做8个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a 、b ,斜边长为c ,再做三个边长分别为a 、b 、c 的正方形,把它们像上图那样拼成两个正方形. 从图上可以看到,这两个正方形的边长都是a + b ,所以面积相等. 即 ab c ab b a 21 4214222?+=?++, 整理得 222c b a =+. 【证法2】(邹元治证明) 以a 、b 为直角边,以c 为斜边做四个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积 等于ab 21. 把这四个直角三角形拼成如图所示形状,使 A 、E 、 B 三点在一条直线上,B 、F 、 C 三点在一条直线上,C 、G 、 D 三点在一条直线上. ∵ Rt ΔHA E ≌ Rt ΔEBF, ∴ ∠AHE = ∠BE F . ∵ ∠AEH + ∠AHE = 90o, ∴ ∠AEH + ∠BEF = 90o. ∴ ∠HEF = 180o―90o= 90o. ∴ 四边形EFGH 是一个边长为c 的 正方形. 它的面积等于c 2. ∵ Rt ΔGDH ≌ Rt ΔHAE, ∴ ∠HGD = ∠EHA . ∵ ∠HGD + ∠GHD = 90o, ∴ ∠EHA + ∠GHD = 90o. 又∵ ∠GHE = 90o, ∴ ∠DHA = 90o+ 90o= 180o. ∴ ABCD 是一个边长为a + b 的正方形,它的面积等于(a +∴ ()2 2 21 4c ab b a +?=+. ∴ 2 22c b a =+. 【证法3】(赵爽证明) 以a 、b 为直角边(b>a ), 以c 为斜 边作四个全等的直角三角形,则每个直角

数理统计作业二--用数学实验的方法验证大数定理和中心极限定理(精编文档).doc

【最新整理,下载后即可编辑】 验证大数定理: 1、实验原理: 证明大数定理即证明样本均值趋近于总体均值。 2、实验步骤: ①在excel中,用公式=RAND( )*9+1 生成2000个1到10之间的随机数。 ②选择样本的前50个,前100个,前150个…前2000个,分别求出均值。 ③利用excel作出上述求出值的样本均值折线图(图一)和总体均值折线图(图二): 图一 图二 从图一和图二中可以看出样本均值最终趋于水平,即趋于总体均值,大数定理得证。

验证中心极限定理: 1、实验原理: 证明中心极限定理即证明N 个独立同分布的随机变量和的极限分布为正态分布。本次实验采用独立同分布于0-1分布B(1,0.5)的随机变量序列E k ,k=1,2,3······来验证中心极限定理。因为E k ,k=1,2,3······之间是独立同分布,所以)5.0,(~E n 1k k n B ∑=。由中心极限定理可知,当n 的取值足够大时,∑=n 1k k E 这一随机变量的分布与正太分布具有很好的近似,下面用MATLAB 软件分别画出n 取不同值时∑=n 1k k E 的分布及对应的正太分布的图像,通过对比这两条曲线的相似度来验证中心极限定理。 2、实验步骤: ①当n=10时,对应正态分布为N (5,2.5)。 MATLAB 结果图: MATLAB 源程序:

②当n=20时,对应正态分布为N(10,5)。MATLAB结果图: MATLAB源程序:

③当n=30时,对应正态分布为N(15,7.5)。MATLAB结果图: MATLAB源程序:

④当n=40时,对应正态分布为N(20,10)。MATLAB结果图: MATLAB源程序:

勾股定理的证明方法

【证法1】(课本的证明) 做8个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b,斜边长为c,再做三个边长分别为a、b、c的正方形,把它们像上图那样拼成两个正方形. 从图上可以看到,这两个正方形的边长都是a + b,所以面积相等. 即 a^2+b^2+4*(ab/2)=c^2+4*(ab/2), 整理得到:a^2+b^2=c^2。 【证法2】 以a、b 为直角边,以c为斜边做四个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积等于 ab/2.把这四个直角三角形拼成如图所示形状,使A、E、B三点在一条直线上,B、F、C三点在一条直线上,C、G、D三点在一条直线上. ∵ RtΔHAE ≌ RtΔEBF, ∴∠AHE = ∠BEF. ∵∠AEH + ∠AHE = 90o, ∴∠AEH + ∠BEF = 90o. ∴∠HEF = 180o―90o= 90o. ∴四边形EFGH是一个边长为c的 正方形. 它的面积等于c^2. ∵ RtΔGDH ≌ RtΔHAE, ∴∠HGD = ∠EHA. ∵∠HGD + ∠GHD = 90o, ∴∠EHA + ∠GHD = 90o. 又∵∠GHE = 90o, ∴∠DHA = 90o+ 90o= 180o. ∴ ABCD是一个边长为a + b的正方形,它的面积等于(a+b)^2. ∴(a+b)^2=c^2+4*(ab/2),∴ a^2+b^2=c^2。

【证法3】 以a、b 为直角边(b>a),以c为斜边作四个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积等于ab/2. 把这四个直角三角形拼成如图所示形状. ∵ RtΔDAH ≌ RtΔABE, ∴∠HDA = ∠EAB. ∵∠HAD + ∠HAD = 90o, ∴∠EAB + ∠HAD = 90o, ∴ ABCD是一个边长为c的正方形,它的面积等于c^2. ∵ EF = FG =GH =HE = b―a , ∠HEF = 90o. ∴ EFGH是一个边长为b―a的正方形,它的面积等于(b-a)^2. ∴(b-a)^2+4*(ab/2)=c^2,∴ a^2+b^2=c^2。 【证法4】 以a、b 为直角边,以c为斜边作两个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积等于ab/2. 把这两个直角三角形拼成如图所示形状,使A、E、B三点在一条直线上. ∵ RtΔEAD ≌ RtΔCBE, ∴∠ADE = ∠BEC.

中心极限定理的内涵和应用

中心极限定理的涵和应用 在概率论与数理统计中,中心极限定理是非常重要的一节容,而且是概率论与数理统计之间承前启后的一个重要纽带。中心极限定理是概率论中讨论随机变量和的分布以正态分布为极限的一组定理。这组定理是数理统计学和误差分析的理论基础,指出了大量随机变量之和近似服从于正态分布的条件。故为了深化同学们的理解并掌握其重要性,本组组员共同努力,课外深入学习,详细地介绍了中心极限定理的涵及其在生活实践中的应用。 一、独立同分布下的中心极限定理及其应用 在对中心极限定理的研究中,我们不妨由浅入深地来学习,为此我们先来研究一下在独立同分布条件下的中心极限定理,即如下的定理1: 定理l (林德伯格-勒维中心极限定理)设{}n X 是独立同分布的随机变量序列,且0)(,)(2>==σμi i X Var X E 存在,若记 n n X Y n i i n σμ-= ∑=1 则对任意实数y ,有 {}?∞--∞→=Φ=≤y t n n t y y Y P .d e π21)(lim 22 (1) 证明:为证明(1)式,只须证}{n Y 的分布函数列弱收敛于标准正态分布。由定理可知:只须证}{n Y 的特征函数列收敛于标准正态分布的特征函数。为此,设μ-n X 的特征函数为)(t ?,则n Y 的特征函数为 n Y n t t n ??????=)()(σ?? 又因为E(μ-n X )=0,Var(μ-n X )=2σ,所以有()0?'=0,2)0(σ?-=''。于是,特征函数)(t ?有展开式 )(2 11)(2)0()0()0()(22222t o t t o t t +-=+''+'+=σ???? 从而有 =??????+-=+∞→+∞→n n Y n n t o n t t n )(21lim )(lim 22?22t e - 而22 t e -正是N(0,1)分布的特征函数,定理得证。

中心极限定理的发展

中心极限定理的创立和发展 1141010113 万帅 关键词:中心极限定理,创立,严格证明,新的发展,三阶段。 引言:这组定理是数理统计学和误差分析的理论基础,指出了大量随机变量近似服从正态分布的条件。该定理为人们用正态分布来描述和解决大量的概率问题提供了坚实的理论基础。 中心极限定理,是概率论中讨论随机变量和的分布以正态分布为极限的一组定理。这组定理是数理统计学和误差分析的理论基础,指出了大量随机变量近似服从正态分布的条件。该定理为人们用正态分布来描述和解决大量的概率问题提供了坚实的理论基础。 “中心极限定理”这一名称的来源有两种说法。波利亚认为这个定理十分重要,在概率论中具有中心地位,所以他加上了“中心”这一名称,于1920年引入这一术语。另一种说法是,现代法国概率论学派认为极限定理描述了分布函数中心的情况,而不是尾部的情况。 历史上有不少数学家对中心极限定理的研究做出了贡献。中心极限定理的发展主要分为三个阶段。 创立阶段:1733-----1853年 人们通常认为,法国数学家隶莫弗在1733年首次证明了,二项发布近似正态分布。然而,当时正态发布的概念,隶莫弗并不知道自己本质上证明了“中心极限定理” 法国数学家拉普拉斯写了很多论文,想推广棣莫弗的工作。他意识到需要一种新的数学技巧,并在1785年成功地发明了这个技巧:特征函数的简单形式和反演公式。拉普拉斯把他的两个主要研究方向结合起来得到了这个方法-----母函数和积分的监禁展开。通过把母函数中的t换成it e ,就得到了特征函数。然而,直到1810年他才发表了特征函数与反演公示的一般理论,并证明了中心极限定理。他之所以推迟到1810年,有一种解释是,从1786年开始,他就专注于《天体力学》的写作,这本书1805年才完成。1810年,拉普拉斯证明了中心极限定理,先是服从均匀发布的连续随机变量的情形,接着是服从任意分布的随机变量。拉普拉斯的证明显然对独立有界的随机变量和成立,证明过程使用了现在所谓的特征函数,或傅里叶变换,即itXEe(t为实数)。在1812年,他先后考虑了对称的、离散的均匀分布,对称的连续分布,任意分布情形。最后,拉普拉斯在他的名著《概率的分析理论》中对任意的p证明了如下中心极限定理:【1】 泊松完善和推广了拉普拉斯关于中心极限定理的证明。在所有考虑的情况里,都假设随机变量是独立的。泊松证明了服从相同分布的随机变量的情况,还推广到服从不同分布的随机变量的情况。1824年,泊松证明了连续随机变量的中心极限定理,并给出了三个反例,其中包括服从柯西分布的随机变量和,这时中心极限定理不成立。受当时传统的影响,泊松没有明确阐明中心极限定理成立的条件。但是,从他的证明和例子中,可以看到,他假设每个变量的方差都是有界的,且不等于零。其他数学家也做了这方面工作,比如贝塞尔和柯西。拉普拉斯等人给出证明的前提假设是,和的分布是有限的,因此所有的矩都存在。他们把结果推广到无限情形,但没有给出证明,并隐含假定了矩的存在。以现在的观点来看,只要沿着拉普拉斯的方向继续下去,法国数学家们是可以给出中心极限定理的严格证明的,比如柯西,他知道特征函数和稳定率。 从当时环境来看,大约1870年代,概率学家还处于心理上的劣势,苦于自己的研究领

勾股定理16种证明方法

v1.0 可编辑可修改 【证法1】(课本的证明) 做8个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a 、b ,斜边长为c ,再做三个边长分别为a 、b 、c 的正方形,把它们像上图那样拼成两个正方形. 从图上可以看到,这两个正方形的边长都是a + b ,所以面积相等. 即 ab c ab b a 21 4214222?+=?++, 整理得 222c b a =+. 【证法2】(邹元治证明) 以a 、b 为直角边,以c 为斜边做四个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积 等于ab 21. 把这四个直角三角形拼成如图所示形状,使A 、E 、B 三点在一条直线上,B 、F 、 C 三点在一条直线上,C 、G 、 D 三点在一条直线上. ∵ Rt ΔHAE ≌ Rt ΔEBF, ∴ ∠AHE = ∠BEF . ∵ ∠AEH + ∠AHE = 90o, ∴ ∠AEH + ∠BEF = 90o. ∴ ∠HEF = 180o―90o= 90o. ∴ 四边形EFGH 是一个边长为c 的 正方形. 它的面积等于c 2.

v1.0 可编辑可修改 ∴∠HGD = ∠EHA. ∵∠HGD + ∠GHD = 90o, ∴∠EHA + ∠GHD = 90o. 又∵∠GHE = 90o, ∴∠DHA = 90o+ 90o= 180o. ∴ ABCD是一个边长为a + b的正方形,它的面积等于()2b a+. ∴()2 2 2 1 4c ab b a+ ? = + . ∴2 2 2c b a= +. 【证法3】(赵爽证明) 以a、b 为直角边(b>a),以c为斜边作四个全等的直角三角形,则每个直角 三角形的面积等于 ab 2 1 . 把这四个直角三 角形拼成如图所示形状. ∵ RtΔDAH ≌ RtΔABE, ∴∠HDA = ∠EAB. ∵∠HAD + ∠HAD = 90o, ∴∠EAB + ∠HAD = 90o, ∴ ABCD是一个边长为c的正方形,它的面积等于c2. ∵ EF = FG =GH =HE = b―a , ∠HEF = 90o. ∴ EFGH是一个边长为b―a的正方形,它的面积等于()2a b-. ∴ ()2 2 2 1 4c a b ab= - + ? .

(完整版)勾股定理解答证明题

《勾股定理》证明解答题练习 1、在ABC ?中,AC AB =,D 为BC 边上任一点,求证:DC BD AD AB ?=-2 2 2、已知:如图,在ABC Rt ?中,ο 90=∠C ,D 是AC 的中点,AB ED ⊥于E 求证:(1)2 2 2 43BD BC AB =+ (2)2 2 2 BC AE BE =- 3、如图,在ABC ?中,ο 90=∠C ,13=AB ,12=BC ,BC BD 2 1 = (1)AD 的长. (2)ABD ?的面积. 4、求边长为a 的等边三角形的高和面积 2 5、如图,有一个直角三角形纸片,两直角边AC=6cm ,BC=8cm ,现将直角边AC 沿直线AD 折叠, 3 使它落在斜边AB 上,且与AE 重合,你能求出CD 的长吗? B C A C B B C

6、若△ABC的三边a、b、c满足条件a2+b2+c2+338=10a+24b+26c,试判断△ABC的形状. 7、已知:如图, ABC中,AB=AC=10,BC=16,点D在BC上,DA⊥CA于A。 求:BD的长。(8分) 8、甲、乙两船同时从港口A出发,甲船一12海里/时的速度向北偏东35°航行,乙船向南偏东55°航行。2小时后,甲船到达C岛,乙船到达B岛,若C、B两船相距40海里,问乙船的速度是每小时多少海里?9.如图所示,四边形ABCD中,AB=4,BC=3,AD=13,CD=12,∠B=90°,?求该四边形的面积. B C A D 10.如图,王大爷准备建一个蔬菜大棚,棚宽8m,高6m,长20m,棚的斜面用塑料薄膜遮盖,不计墙的厚度,请计算阳光透过的最大面积. 11.如图,某购物中心在会十.一间准备将高5 m,长13m,宽2m的楼道上铺地毯,已知地毯每平方米18元,请你帮助计算一下,铺完这个楼道至少需要多少元钱? 5m 13m 8m 20m

中心极限定理及其意义

中心极限定理及其意义

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题目:中心极限定理及意义 课程名称:概率论与数理统计 专业班级: 成员组成: 联系方式: 2012年5月25日 摘要: 本文从随机变量序列的各种收敛与他们的关系谈起,通过对概率经典定理——中心极限定理在独立同分布和不同分布两种条件下的结论做了比较系统的阐述,揭示了随机现象最根本的性质——平均结果的稳定性。经过对中心极限定理的讨论,给出了独立随机变量之和的分布用正态分布来表示的理论依据。同样中心极限定理的内容也从独立分布与独立不同分布两个角度来研究。同时通过很多相关的正反例题,进行说明这些定理所给出的条件是否是充要条件;签掉在实际问题中灵活的应用和辨别是否服从我们给出的定理条件。最后了解一些简单简便的中心极限定理在数理统计、管理决策、仅是计算以及保险业务等方面的应用,来进一步的阐明了中心极限定理分支学课中的中重要作用和应用价值。

关键词: 随机变量,独立随机变量,特征函数,中心极限定理 引言: 在客观实际中有许多随机变量,他们是由大量的相互独立的随机因数的综合 影响所形成的,而其中每一个别因数在总的影响中所起的作用都是渺小的,这种随机变量往往近似地服从正态分布,这种现象就是中心极限定理的客观背景。 中心极限定理自提出至今,其内容已经非常丰富。在概率论中,把研究在什么条件下,大量独立随机变量和的分布以正态分布为极限的这一类定理称为中心极限定理。但其中最常见、最基本的两个定理是德莫佛-拉普拉斯中心极限定理和林德贝格-勒维中心极限定理。 一、三个重要的中心极限定理 1.独立同分布的中心极限定理 设随机变量??????,,,,21n X X X 相互独立,服从统一分布,具有数学期望和方差 ()()) ,2,1(0,2???=>==k X D X E k k σμ,则随机变量之和 ∑=n k k X 1 的标准化变量, σ μ n n X X D X E X Y n k k n k k n k k n k k n -=?? ? ????? ??-=∑∑∑∑====1 111 的分布函数)(x F n 对于任意x 满足, ()x dt e x n n X P x F t x n k k n n n Φ==????????? ?? ??? ≤-=-∞-=∞→∞→?∑2/1221lim )(lim πσμ 2.李雅普诺夫定理 设随机变量??????,,,,21n X X X 相互独立,它们具有数学期望和方差 ()()) ,2,1(0,2???=>==k X D X E k k k k σμ,

勾股定理的证明方法

勾股定理的证明方法 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

勾股定理的证明方法 勾股定理是初等几何中的一个基本定理。这个定理有十分悠久的历史,两千多年来,人们对勾股定理的证明颇感兴趣,因为这个定理太贴近人们的生活实际,以至于古往今来,下至平民百姓,上至帝王总统都愿意探讨和研究它的证明.下面结合几种图形来进行证明。 一、传说中毕达哥拉斯的证法(图1) 左边的正方形是由1个边长为的正方形和1个边长为的正方形以及4个直角边分别为、,斜边为的直角三角形拼成的。右边的正方形是由1个边长为的正方形和4个直角边分别为、,斜边为的直角三角形拼成的。因为这两个正方形的面积相等(边长都是),所以可以列出等式 ,化简得。 在西方,人们认为是毕达哥拉斯最早发现并证明这一定理的,但遗憾的是,他的证明方法已经失传,这是传说中的证明方法,这种证明方法简单、直观、易懂。 二、赵爽弦图的证法(图2) 第一种方法:边长为的正方形可以看作是由4个直角边分别为、,斜边为的直

角三角形围在外面形成的。因为边长为的正方形面积加上4个直角三角形的面积等于外围正方形的面积,所以可以列出等式,化简得。 第二种方法:边长为的正方形可以看作是由4个直角边分别为、,斜边为的 角三角形拼接形成的(虚线表示),不过中间缺出一个边长为的正方形“小洞”。 因为边长为的正方形面积等于4个直角三角形的面积加上正方形“小洞”的面积,所以可以列出等式,化简得。 这种证明方法很简明,很直观,它表现了我国古代数学家赵爽高超的证题思想和对数学的钻研精神,是我们中华民族的骄傲。 三、美国第20任总统茄菲尔德的证法(图3) 这个直角梯形是由2个直角边分别为、,斜边为的直角三角形和1个直角边为 的等腰直角三角形拼成的。因为3个直角三角形的面积之和等于梯形的面积,所以可以列出等式,化简得。

抽样技术上机实验_中心极限定理验证

均匀分布中心极限定律的实现: clc clear n=200000; %/* ???′′?êy*/ k=100; %/* ?ù±???êy*/ mu=0; u=0; sigma=1/12; population=0:0.001:1; for i=1:n y = randsample(population,k,1); mu=[mu,mean(y)]; end mu=(mu-0.5)/(sqrt(sigma)/sqrt(k)); %hist(mu(2:end),1000) [f, x1] = ksdensity(mu(2:end)); plot(x1, f) hold on plot(x1,normpdf(x1,0,1),'r') hold off %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 两点分布的实现: clc clear n=10000; %/* ???′′?êy*/ k=100; %/* ?ù±???êy*/ mu=0; u=0; p=0.5; sigma=p*(1-p); population=0:1; for i=1:n y = randsample(population,k,1); mu=[mu,mean(y)]; end mu=(mu-p)/(sqrt(sigma)/sqrt(k)); %hist(mu(2:end),1000) [f, x1] = ksdensity(mu(2:end)); plot(x1, f) hold on plot(x1,normpdf(x1,0,1),'r') hold off %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 两点分布1以概率0.4发生

勾股定理证明教案

(5)《勾股定理的证明》(初二年级数学,1课时) 【教学目标】 让学生了解勾股定理的来源,掌握直角三角形的边、角之间分别存在着的关系,学会勾股定理的证明,熟练地运用勾股定理解决实际问题,同时锻炼学生的逻辑思维能力和发散思维方式。 【教学方式】 教师讲课,发现探究法,课堂讨论,练习法。 【教学过程】 1.引入 师:勾股定理是数学中一个伟大的发现,它由希腊的著名数学家毕达哥拉斯发现了这个定理,因此世界上许多国家都称勾股定理为“毕达哥拉斯” 定理。为了庆祝这一定理的发现,毕达哥拉斯学派杀了一百头牛酬谢供奉神灵,因此这个定理又有人叫做“百牛定理”.在公元前1000多年,商高也发现了这一定理,因此勾股定理在中国又称“商高定理”。看来中国人比外国人还发现得早一点,那么,勾股定理到底是什么呢?想必大家都知道勾三股四玄五,那么是不是只有 3.4.5才可以组成直角三角形呢?现在请同学们拿出直尺和笔在草稿纸上任意画一个直角三角形,然后测量其三条边a, b, c c a b 大家就算一下,当然肯定有些同学的三角形画的不标准或者是测量有误差使得它们不相等了。大家的结果是什么呢?

同学发言。 2.师:大家可以多画几个直角三角形测量计算,看是否都成立。 那么这个规律是不是适合所有的直角三角形呢?当然这需要严格的数学证明。请看下面 做8个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a, b,斜边长为c,再做三个边长分别为 a ,b ,c 的正方形,把它们拼成像上图一样的两个正方形,从图上可以看出,这连个正方形的边长都是a+b , 所以面积相等,因此有: 即 这是我国汉代的数学家赵爽提出的证明方法,因此这个图又称“赵爽玄图”那么除了这个方法是不是还有其他的方法可以证明这个定理呢?大家请看下面图形:

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