拉普拉斯定理

拉普拉斯定理

工程数学的积分定律
拉普拉斯定理,计算降阶行列式的一种方法。该定理断言:在n阶行列式D=|aij|中,任意取定k行(列),1≤k≤n-1,由这k行(列)的元素所构成的一切k阶子式与其代数余子式的乘积的和等于行列式D的值。此展式称为拉普拉斯展式。拉普拉斯定理亦称按k行展开定理。拉普拉斯定理事实上是柯西(Cauchy,A.-L.)于1812年首先证明的。拉普拉斯定理是行列式按行按列展开定理的推广,可用于简洁快速地解决某些高阶行列式的计算和证明。[1]
  • 中文名:拉普拉斯定理
  • 外文名:Laplace theorem
  • 所属学科:数学
  • 概念:计算降阶行列式的一种方法

公式

则有:

其中z为任意实数,q=1-p.

证:设随机变量ξ^i表示事件A在第i次试验中发生的次数(i=1,2,…,n,…),则ξ^i服从“0-1”分布,且有:

直接由列维定理就得此定理。

近似公式

在上述定理条件下,当n充分大时,η^n落在m₁与m₂之间的概率

注:此定理实际上说明了当n充分大时,二项分布B(n,p)逼近正态分布N(np,npq),这是因为η^n是服从二项分布B(n,p)的。

应用例子

例、某批产品的次品率为0.005,试求不多于70件的概率P。

解、设ξ表示在任意抽取的10000件产品中的次品数,则ξ服从二项分布B(10000,0.005)。此时若直接计算概率

这是较困难的。我们利用近似公式来计算,则

已知n=10000,p=0.005,q=0.995,np=50,

模拟试验

独立同分布的n个随机变量之和的分布,当n越来越大时,逐渐接近正态分布,即两密度曲线越来越接近。我们用指数分布来试试看。

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