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  • 貝努利

    貝努利

    Bernoulli(貝努力)也譯作(伯努利)

    這是一個生產(chǎn)數(shù)學家和物理學家的部落,瑞士的一個產(chǎn)生過11個數(shù)學家的家族,有著十幾位優(yōu)秀的科學家都擁有這個令人驕傲的姓氏。


    名字

      Bernoulli(伯努利) 家族  

    簡介

      John Bernoulli(約翰·伯努利)在1696年把最速降線問題在一個叫做《教師學報》的雜志上面提出,公開挑戰(zhàn)主要是針對他的哥哥Jacobi Bernoulli(加可比·伯努利),這兩個人在學術(shù)上一直相互不忿,據(jù)說當年John求懸鏈線的方程,熬了一夜就搞定了,Jacobi(加可比·伯努利)做了一年還認為懸鏈線應該是拋物線,實在是很沒面子。那個雜志好像是Leibniz(萊布尼茲)搞得,很牛,歐洲的牛人們都來做這個東西。到最后,John收到了5份答案,有他自己的,Leibniz的,還有一個L.Hospital(洛比塔)侯爵的(我們比較喜歡的那個L.Hospital法則好像是他雇人做的,是個有錢人),然后是他哥哥Jacobi的,最后一份是蓋著英國郵戳的,必然是Newton(牛頓)的,John自己說“我從它的利爪上認出了這頭獅子。”據(jù)說當年Newton從造幣廠回去,看到了Bernoulli的題,感覺渾身不爽,熬夜到凌晨4點,就搞定了。這么多解答當中,John的應該是最漂亮的,類比了Fermat(費馬)原理,用光學一下做了出來。但是從影響來說,Jacobi的做法真正體現(xiàn)了變分思想! ernoulli一家在歐洲享有盛譽,有一個傳說,講的是Daniel Bernoulli(丹尼爾·伯努利)(他是John Bernoulli的兒子)有一次正在做穿過歐洲的旅行,他與一個陌生人聊天,他很謙虛的自我介紹:“我是Daniel Bernoulli。"那個人當時就怒了,說:“我是還是Issac Newton(牛頓)呢!盌aniel從此之后在很多的場合深情的回憶起這一次經(jīng)歷,把它當作自己曾經(jīng)聽過的最衷心的贊揚! ohn & Jacobi這兩個Bernoulli人,都算不出來自然數(shù)倒數(shù)的平方和這個級數(shù),Euler從他老師John那里知道的,并且給出了π2/6這個正確的答案。

    后續(xù)

      法國有一個哲學家,叫做Denis Diderot(丹尼斯·狄德羅),中文的名字叫做狄德羅,是個無神論者,這個讓葉卡捷琳娜女皇不爽,于是他請Euler來教育一下Diderot(丹尼斯·狄德羅),其實Euler本來是弄神學的,他老爸就是的,后來是好幾個叫Bernoulli的去勸他父親,才讓Euler做數(shù)學了。Euler邀請Diderot來了皇宮,他這次的工作是證明上帝的存在性,然后,在眾人面前說:“先生,( a + bn ) / n = x,因此上帝存在;請回答!”Diderot自然不懂代數(shù),于是被羞辱,顯然他面對的是歐洲最偉大的數(shù)學家,他不得不離開圣彼得堡,回到了巴黎

    不等式

    定理1

     

    貝努利

    定理2

    定理3

     

    試驗

            如果一個試驗中只關(guān)心某個事件A是否發(fā)生,那么稱這個試驗為貝努利試驗,相應的數(shù)學模型稱為貝努利模型

      對隨機實驗中某事件是否發(fā)生,試驗的可能結(jié)果只有兩個,這種只有兩個可能結(jié)果的實驗稱為貝努利試驗。

      重復進行n次獨立的貝努利試驗,這里“重復”的意思是指各次試驗的條件是相同的,它意味著各次試驗中事件發(fā)生的概率保持不變,“獨立”的意思是指是指各次試驗的結(jié)果是相互獨立的,這種試驗所對應的數(shù)學模型成為貝努利概型。有時為了突出實驗次數(shù)n,也稱為n重貝努利試驗。

      在n重貝努利試驗中,事件A發(fā)生的次數(shù)ξ是一個隨機變量,它可以取0、1、2……n共n+1個可能值。關(guān)于貝努利試驗,有如下的重要定理。

      對于貝努利概型,事件A在n次試驗中發(fā)生k次的概率為 Pn(k)=Cnkpkqn-k。0≤k≤n) (公式1)

      事件A至多出現(xiàn)m次的概率是 m P{0≤ξ≤m} = ∑Cnkpkqn-k (公式2) 

      K=0 事件A出現(xiàn)次數(shù)不小于l不大于m的概率是 m P{l≤ξ≤m}= ∑ Cnkpkqn-k (公式3) 

      K=l 貝努利分布的期望 E(ξ)=np (公式4) 

      給定出現(xiàn)A的幾率為p,用上面的公式就可以計算出試驗次數(shù)為n時的幾率。

      當n為偶數(shù)時,計算公式為 n P{n/2+1≤ξ≤n}= ∑ Cnkpkqn-k (公式5) 

      K=n/2 當n為奇數(shù)時,計算公式為 n P{n/2+1≤ξ≤n}= ∑ Cnkpkqn-k (公式6) 

      K=n/2+1 其中K=n/2+1取整數(shù)。

    伯努利原理

     

    丹尼爾·伯努利在1726年首先提出的原理的內(nèi)容是:在水流或氣流里,如果速度小,壓力就大,如果速度大,壓力就小。

     

    TAGS: 伯努利 數(shù)學家 家族
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