Неравенство Маркова. Если случайная величина Х принимает только неотрицательные значения и имеет математическое ожидание, то для любого положительного числа А верно неравенство .
Доказательство. Расположим значения случайной величины Х в порядке возрастания так, что: . Математическое ожидание случайной величины примет вид:
. Отбрасывая первые
неотрицательных слагаемых и заменяя остальные меньшей величиной А, получим:
или
.
Пусть ставится задача: оценить вероятность того, что отклонение случайной величины от её математического ожидания не превышает по абсолютной величине положительного числа . Если
достаточно мало, то можно оценить вероятность того, что Х примет значения достаточно близкие к своему математическому ожиданию. Такая оценка была получена Чебышевым.
Неравенство Чебышева. Вероятность того, что отклонение случайной величины Х от её математического ожидания по абсолютной величине меньше положительного числа не меньше, чем
:
.
Доказательство. События и
противоположны, тогда
, тогда
, т.е. надо оценить вероятность
. Для дисперсии случайной величины Х имеем право записать:
Или . Тогда
или
.
Замечание 1. Неравенство Чебышева применяется для теоретических исследований.
Замечание 2. Для случайной величины , имеющей биномиальный закон распределения с математическим ожиданием
и дисперсией
.
Замечание 3. Для частоты наступления события в
независимых испытаниях, в каждом из которых оно может произойти с одной и той же вероятностью
, и имеющей дисперсию
.