Laboratorio I, Laurea triennale in Fisica Lezione del 25-10-2012 Distribuzioni discrete di probabilità: Binomiale e Poisson variabili aleatorie-funzione di distribuzione di probabilità = variabile aleatoria discreta = = ∩ = ∅ per ogni ≠ ∪ = = , … ,…, , ,…, = = =1 = funzione di distribuzione di probabilità della variabile aleatoria valore di aspettazione e varianza valore di aspettazione di x = ∑ = ∑ = varianza − = − =E = − ̅= lim ̅ = →% = ∑ − − media campionaria (campione di N misure) 1 = ∑ varianza campionaria = 1 −1 − ̅ ≅ distribuzione binomiale di Bernoulli 1/3 Sistema di n elementi indipendenti su ciascuno dei quali viene eseguita una prova o un elemento su cui vengono eseguite n prove indipendenti in serie = ∪ ( = successo (s) nella prova ) = ) ( = insuccesso (i) nella prova )=1−) =* Probabilità che le prime k prove abbiano successo e che le rimanenti n-k non abbiano successo: )+ * ,+ (probabilità composta per eventi indipendenti) Numero di possibili disposizioni di k successi in n prove: - ., / = .! /! . − / ! n prove Probabilità di k successi in n prove: ., / = -(., /))+ * issiisisissisii ,+ distribuzione binomiale di Bernoulli 2/3 1 ,2 / = -(., /))+ * ,+ condizione di normalizzazione (assioma della certezza) + 3 1 ,2 (/) = + 3 -(., /) )+ * ,+ = () + *) = 1 valore di aspettazione di k / = = + 3 /1 ,2 / = + / .! )+ * /! . − / ! ,+ varianza = / − = ⋯ = .)* = .) = .)* = ⋯ = .) distribuzione binomiale di Bernoulli 3/3 simmetrizzazione e massimo della funzione di distribuzione binomiale funzione di distribuzione della probabilità di k uscite «testa» () = 0.5) su n lanci di una moneta o sul lancio di n monete per n grandi: ln .! ≈ . ∙ <.(.) − . =ln(1 ,2 (/)) = 0 ⇒ /?@A = .) = =/ (formula di Stirling) la funzione di distribuzione tende ad una funzione simmetrica distribuzione di Poisson 1/2 limite della distribuzione binomiale per D → ∞ e F → G lim 1 →% 2→3 C ,2 / = lim →% B+ / = /! 2→3 +! ! )+ * ,+ ,+ ! con ,C condizione di normalizzazione % + 3 C / = ,C % + 3 B+ = /! ,C C valore di aspettazione di k e varianza lim .) = B →% 2→3 lim .)* = B →% 2→3 =B =B =1 .) = B distribuzione di Poisson 2/2 C (/) simmetrizzazione e massimo della funzione di distribuzione di Poisson per k grandi: ln /! : / ∙ <.'/( =ln' C '/(( =/ / (formula di Stirling) 0 ⇒ /HIJ B