Математикалық үміт (күтім) Анықтама.
Х дискретті кездейсоқ шаманың математикалық үміті деп оның мүмкін мәндерінің олардың ықтималдықтарына көбейтіндісінің қосындысы айтылады ( немесе ). Белгіленуі немесе :
.
мәндері шексіз жиын болғанда соңғы теңдіктің оң жағындағы қатар абсолютті жинақты болады.
Дискретті кездейсоқ шаманың математикалық үмітінің ықтималдық мағынасы: ол жуық шамамен көп тәжірибе нәтижесінде бақыланып отырған мәндердің арифметикалық ортасына тең (немесе сынақ сандары үлкейген сайын бақыланып отырған мәндердің арифметикалық ортасы математикалық үмітке жуықталады).
Расында, n сынақ жүргізілсін, онда мәні рет, - рет, т.с.с. - рет және де . Онда кездейсоқ шаманың қабылдаған барлық мәндерінің арифметикалық ортасы: . Бірақ - бұл мәнінің қатысты жиілігі, ол тәжірибе саны көбейген сайын ықтималдығына ұмтылады, ал сондықтан арифметикалық орта математикалық үмітке ұмтылады: .
Үзіліссіз кездейсоқ шаманың математикалық үміті де осылай анықталады, тек қосынды интегралдаумен айырбасталынады.
Анықтама.
Мүмкін мәндері [a,b] кесіндісінде (немесе ) жататын, ал үлестірім тығыздығы болатын үзіліссіз кездейсоқ шаманың математикалық үміті келесі формула бойынша есептелінеді:
(немесе , бұл интеграл абсолютті жинақты деп есептелінеді).
қасиеттері:
1) ;
2) ;
3) , мұндағы айырымы кездейсоқ шаманың математикалық үмітінен ауытқуы деп аталады.
4) кез келген және кездейсоқ шамалары үшін .
5) Егер және тәуелсіз кездейсоқ шамалар болса, онда .
2 және 4 қасиеттері кез келген шектеулі кездейсоқ шамалар жағдайына жалпыланады:
, мұндағы – тұрақтылар.
Бұл қасиеттерді дискретті және үзіліссіз кездейсоқ шамаларды анықтайтын формулаларға қойып оңай алуға болады ([1], 138-142 бет).
Тәуелсіз сынақтардағы оқиғаның пайда болу санынының математикалық үмітін анықтайтын формуланы білген пайдалы.
Теорема. Бір сынақта оқиғаның пайда болу санынының математикалық үміті осы оқиғаның ықтималдығына тең; n тәуелсіз сынақтардағы оқиғаның пайда болу санынының математикалық үміті сынақ санының әрбір сынақта пайда болу ықтималдығына көбейтіндісіне тең.
Расында, егер бір сынақ жүргізіліп, онда оқиғаның пайда болу ықтималдығы -ға тең болса, онда пайда болмау ықтималдығы . Бұл кездейсоқ оқиғаның үлестірім заңы:
0
1
Сондықтан математикалық үміт ;
Егер – n тәуелсіз сынақтарда оқиғаның пайда болу саны және - бірінші сынақта оқиғаның пайда болу саны, - екіншіде, және т.б., - n-ші оқиғалардың пайда болу сандары . Төртінші қасиет бойынша
.
Теңдіктің оң жағындағы әрбір қосылғыш бір сынақтағы оқиғаның пайда болу санының математикалық үміті және -ға тең. Сондықтан .