概率论与数理统计上机实验报告一、实验内容使用MATLAB 软件进行验证性实验,掌握用MATLAB 实现概率统计中的常见计算。
本次实验包括了对二维随机变量,各种分布函数及其图像以及频率直方图的考察。
1、列出常见分布的概率密度及分布函数的命令,并操作。
2、掷硬币150次,其中正面出现的概率为0.5,这150次中正面出现的次数记为X ,(1) 试计算45=X 的概率和45≤X 的概率;(2) 绘制分布函数图形和概率分布律图形。
3、用Matlab 软件生成服从二项分布的随机数,并验证泊松定理。
4、设22221),(y x e y x f +-=π是一个二维随机变量的联合概率密度函数,画出这一函数的联合概率密度图像。
5、来自某个总体的样本观察值如下,计算样本的样本均值、样本方差、画出频率直方图。
A=[16 25 19 20 25 33 24 23 20 24 25 17 15 21 22 26 15 23 2220 14 16 11 14 28 18 13 27 31 25 24 16 19 23 26 17 14 30 21 18 16 18 19 20 22 19 22 18 26 26 13 21 13 11 19 23 18 24 28 13 11 25 15 17 18 22 16 13 12 13 11 09 15 18 21 15 12 17 13 14 12 16 10 08 23 18 11 16 28 13 21 22 12 08 15 21 18 16 16 19 28 19 12 14 19 28 28 28 13 21 28 19 11 15 18 24 18 16 28 19 15 13 22 14 16 24 20 28 18 18 28 14 13 28 29 24 28 14 18 18 18 08 21 16 24 32 16 28 19 15 18 18 10 12 16 26 18 19 33 08 11 18 27 23 11 22 22 13 28 14 22 18 26 18 16 32 27 25 24 17 17 28 33 16 20 28 32 19 23 18 28 15 24 28 29 16 17 19 18]6. 利用Matlab 软件模拟高尔顿板钉试验。
7. 自己选择一个与以上问题不同类型的概率有关的建模题目,并解决。
二、实验目的1.要求能够利用MATLAB 进行统计量的运算。
2.要求能够使用常见分布函数及其概率密度的命令语句。
3.要求能够利用MATLAB 计算某随机变量的概率。
4.要求能够利用MATLAB 绘制频率直方分布图。
三、试验任务及结果1.列出常见分布的概率密度及分布函数的命令,并操作。
二项分布Y~B(100,0.4)x=0:100;y=binocdf(x,100,0.4);plot (x, y);均匀分布 U(0,5)x=0:1:5;y=unifpdf(x,0,5);plot (x, y,'LineWidth',3);指数分布 Y~exp(3)x=0:20;y=exppdf(x,3);plot (x, y);正态分布X~N(0,1) x=-10:10;y=normpdf(x,0,1); plot (x, y);泊松分布X~P(3)x=0:10;y=poisscdf(x,3); plot (x, y);卡方( )分布x=0:100;y=chi2pdf(x,1); plot (x, y);2、 掷硬币150次,其中正面出现的概率为0.5,这150次中正面出现的次数记为X ,试计算45=X 的概率和45≤X 的概率;绘制分布函数图形和概率分布律图形。
binopdf(45,150,0.5)binocdf(45,150,0.5)x=0:1:150;y1=binopdf(x,150,0.5);y2=binocdf(x,150,0.5);subplot(1,2,1);plot(x,y1);subplot(1,2,2);plot(x,y2);其中y1,y2的值即为概率,可以插入y1,y2以显示数值。
运行结果:3、 用Matlab 软件生成服从二项分布的随机数,并验证泊松定理。
binornd(2000,0.04,1,20)x=0:1:200;y1=binopdf(x,200,0.4);y2=binopdf(x,2000,0.04);y3=binopdf(x,20000,0.004);y4=poisspdf(x,80); subplot(1,3,1);plot(x,y1,'^r');hold onplot(x,y4,'.');subplot(1,3,2);plot(x,y2,'^r');hold onplot(x,y4,'.');subplot(1,3,3);plot(x,y3,'^r');hold onplot(x,y4,'.');运行结果:ans =83 89 84 93 81 101 87 79 84 81 97 81 66 84 81 70 88 65 82 794、设f(x,y)=12πe−x2+y22是一个二维随机变量的联合概率密度函数,画出这一函数的联合概率密度图像。
x=-4:0.1:4;y=-4:0.1:4;[xb,yb]=meshgrid(x,y);zb=exp(-0.5*(xb.^2+yb.^2))/(2*pi);mesh(xb,yb,zb)运行结果:5、来自某个总体的样本观察值如下,计算样本的样本均值、样本方差、画出频率直方图。
A=[16 25 19 20 25 33 24 23 20 24 25 17 15 21 22 26 15 23 2220 14 16 11 14 28 18 13 27 31 25 24 16 19 23 26 17 14 30 2118 16 18 19 20 22 19 22 18 26 26 13 21 13 11 19 23 18 24 2813 11 25 15 17 18 22 16 13 12 13 11 09 15 18 21 15 12 17 1314 12 16 10 08 23 18 11 16 28 13 21 22 12 08 15 21 18 16 1619 28 19 12 14 19 28 28 28 13 21 28 19 11 15 18 24 18 16 2819 15 13 22 14 16 24 20 28 18 18 28 14 13 28 29 24 28 14 1818 18 08 21 16 24 32 16 28 19 15 18 18 10 12 16 26 18 19 3308 11 18 27 23 11 22 22 13 28 14 22 18 26 18 16 32 27 25 2417 17 28 33 16 20 28 32 19 23 18 28 15 24 28 29 16 17 19 18]A=[16 25 19 20 25 33 24 23 20 24 25 17 15 21 22 26 15 23 22 20 14 16 11 14 28 18 13 27 31 25 24 16 19 23 26 17 14 30 21 18 16 18 19 20 22 19 22 18 26 26 13 21 13 11 19 23 18 24 28 13 11 25 15 17 18 22 16 13 12 13 11 09 15 18 21 15 12 17 13 14 12 16 10 08 23 18 11 16 28 13 21 22 12 08 15 21 18 16 16 19 28 19 12 14 19 28 28 28 13 21 28 19 11 15 18 24 18 16 28 19 15 13 22 14 16 24 20 28 18 18 28 14 13 28 29 24 28 14 18 18 18 0821 16 24 32 16 28 19 15 18 18 10 12 16 26 18 19 33 08 11 18 27 23 11 2222 13 28 14 22 18 26 18 16 32 27 25 24 17 17 28 33 16 20 28 32 19 23 18 28 15 24 28 29 16 17 19 18];[n,x]=hist(A,15)hist(A,15);mean=mean(A)var=var(A)运行结果:n =5 10 18 9 27 31 14 14 17 10 12 22 2 2 6x =8.8333 10.5000 12.1667 13.8333 15.5000 17.1667 18.8333 20.5000 22.1667 23.8333 25.5000 27.1667 28.8333 30.5000 32.1667mean =19.5176var =34.40256.利用Matlab软件模拟高尔顿板钉试验。
m=500;n=6;y0=3;w=10000;v=1000;ballnum=zeros(1,n+1);p=0.5;q=1-p;for i=n+1:-1:1x(i,1)=0.5*(n-i+1);y(i,1)=(n-i+1)+y0;for j=2:ix(i,j)=x(i,1)+(j-1)*1;y(i,j)=y(i,1);endendmm=moviein(m);for i=1:ms=rand(1,w);xi=x(1,1);yi=y(1,1);k=1;l=1;for j=1:nplot(x(1:n,:),y(1:n,:),'o',x(n+1,:),y(n+1,:),'.-')axis([-2 n+2 0 y0+n+1]),hold onk=k+1;if s(j)>pl=l;elsel=l+1;endxt=x(k,l);yt=y(k,l);h=plot([xi,xt],[yi,yt]);axis([-2 n+2 0 y0+n+1])xi=xt;yi=yt;endballnum(l)=ballnum(l)+1;ballnum1=3*ballnum./m;bar((0:n),ballnum1);axis([-2 n+2 0 y0+n+1])mm(i)=getframe;hold offEnd运行结果:7.自选题目为比较甲乙两种型号子弹的枪口速度,随机抽取甲种信号子弹10发,得枪口速度平均值500(m/s),标准差1.10(m/s ),随机抽取乙种型号子弹20发,得枪口速度平均值496(m/s ),标准差1.20(m/s ),根据生产过程可假设两总体都近似服从正态分布,且方差相等,求两总体均值差的置信水平为0.95的置信区间。