投掷一枚均匀硬币 n 次,如果第 i 次投掷和第 j 次投掷出现同一面,则令 Xij=1, 否则令 Xij=0。证明:Xij(i<j)两两独立但不相互独立。
时间: 2024-06-04 12:10:31 浏览: 132
好的,我可以回答这个问题。首先,我们考虑任意两次投掷,设它们的结果分别为 a 和 b。我们可以列出如下矩阵:
| | a | b |
|----|---|---|
| a | 1 | 0 |
| b | 0 | 1 |
可以看出,若 a=b,则 Xij=1;否则,Xij=0。因此,Xij 的取值只有 0 和 1 两种可能。而对于任意的 i、j、k 和 l(其中 i<j,k<l),我们可以考虑如下两种情况:
- i 和 k 相等,j 和 l 相等
- i 和 l 相等,j 和 k 相等
在第一种情况下,我们要判断 Xij 和 Xkl 是否独立。根据定义,Xij=1 当且仅当第 i 次和第 j 次投掷出现同一面,而 Xkl=1 当且仅当第 k 次和第 l 次投掷出现同一面。由于 i<j,k<l,因此这两个事件是不可能同时发生的,所以它们是独立的。同理,在第二种情况下,Xij 和 Xkl 也是独立的。
然而,当 i<j,j<k,k<l 时,我们不能简单地根据上述两种情况说明 Xij 和 Xkl 是独立的。这时,我们需要考虑第 i+1 到第 k-1 次投掷的结果。具体来说,设从 i+1 到 j 的这些次投掷的结果为 P1,从 j+1 到 k 的这些次投掷的结果为 P2,从 k+1 到 l 的这些次投掷的结果为 P3。显然,这三个事件是互不相关的,且它们的取值不会影响 Xij 和 Xkl 的取值。因此,Xij 和 Xkl 是独立的。
综上所述,我们证明了 Xij(i<j)两两独立但不相互独立。
相关问题
写一段matlab代码实现以下模型:假设有n个站点,每个站点i(i=1,2,...,n)有一个到达时间ti和一个出发时间di。列车在这些站点之间以固定的速度运行,每个站点之间的距离为di+1 - ti。我们的目标是在列车运行过程中发生中断时,通过重新安排路线,使中断时间最小化。 令变量xij表示列车是否从站点i直接前往站点j,其中i和j分别表示站点的编号。xij=1表示列车从站点i直接前往站点j,xij=0表示列车不经过站点j。 我们的目标是最小化中断时间,可以定义为列车在两个连续站点之间的距离之和与实际运行时间之间的差值的绝对值之和:
以下是用MATLAB实现这个问题的代码:
```matlab
% 假设有n个站点,每个站点i(i=1,2,...,n)有一个到达时间ti和一个出发时间di。
n = 5; % 站点数量
t = [0, 2, 6, 10, 13]; % 到达时间
d = [1, 5, 8, 12, 15]; % 出发时间
% 列车在这些站点之间以固定的速度v运行,每个站点之间的距离为di+1 - ti。
v = 1; % 列车速度
% 定义变量xij表示列车是否从站点i直接前往站点j,其中i和j分别表示站点的编号。
% xij=1表示列车从站点i直接前往站点j,xij=0表示列车不经过站点j。
x = zeros(n, n);
% 定义目标函数
f = zeros(n^2, 1);
for i = 1:n-1
for j = i+1:n
f((i-1)*n+j) = 1;
end
end
% 定义约束条件
Aeq = zeros(n*2, n^2);
beq = ones(n*2, 1);
lb = zeros(n^2, 1);
ub = ones(n^2, 1);
for i = 1:n
Aeq(i, (i-1)*n+1:i*n) = 1;
Aeq(n+i, i:n:n*(n-1)+i) = 1;
end
for i = 1:n-1
for j = i+1:n
A = zeros(2, n^2);
A(1, (i-1)*n+1:i*n) = 1;
A(1, (j-1)*n+1:j*n) = -1;
A(2, (i-1)*n+1:i*n) = -1;
A(2, (j-1)*n+1:j*n) = 1;
b = [d(i+1)-t(i), d(j)-t(j-1)]';
Aeq = [Aeq; A];
beq = [beq; b];
end
end
% 求解线性规划问题
[x, fval] = linprog(f, [], [], Aeq, beq, lb, ub);
% 输出结果
disp(x);
disp(fval);
```
在这个代码中,我们首先定义了站点数量n、到达时间t、出发时间d和列车速度v。然后,我们定义了变量x,表示列车是否从站点i直接前往站点j。我们使用线性规划求解器来解决这个问题。我们首先定义了目标函数f,然后定义了约束条件Aeq和beq,其中Aeq是等式约束条件,beq是等式约束条件的值。我们还定义了变量的下限lb和上限ub。然后,我们使用“linprog”函数来求解线性规划问题,并输出结果。
在这个代码中,我们假设列车在每个站点停留时间为0。如果列车需要在每个站点停留时间不为0,则需要对约束条件进行修改。
用matlab实现以下模型:假设有n个站点,每个站点i(i=1,2,...,n)有一个到达时间ti和一个出发时间di。列车在这些站点之间以固定的速度运行,每个站点之间的距离为di+1 - ti。我们的目标是在列车运行过程中发生中断时,通过重新安排路线,使中断时间最小化。 令变量xij表示列车是否从站点i直接前往站点j,其中i和j分别表示站点的编号。xij=1表示列车从站点i直接前往站点j,xij=0表示列车不经过站点j。 我们的目标是最小化中断时间,可以定义为列车在两个连续站点之间的距离之和与实际运行时间之间的差值的绝对值之和:
这个问题可以用线性规划来解决。我们可以将每个站点看作是一个节点,每个节点之间的连线表示列车是否从一个站点直接前往另一个站点。我们可以定义一个变量xij表示列车是否从站点i直接前往站点j,其中i和j分别表示站点的编号。xij=1表示列车从站点i直接前往站点j,xij=0表示列车不经过站点j。
我们的目标是最小化中断时间,可以定义为列车在两个连续站点之间的距离之和与实际运行时间之间的差值的绝对值之和。我们可以用以下公式来表示:
minimize ∑i∑j|((di+1 - ti) - (1/v) * ∑k∑lxklxlj)|
其中v是列车的速度,xkl表示列车是否从站点k直接前往站点l,xkl=1表示列车从站点k直接前往站点l,xkl=0表示列车不经过站点l。
我们还需要添加以下约束条件:
1.每个站点只能被列车经过一次:
∑jxij = 1,i = 1,2,...,n
∑ixij = 1,j = 1,2,...,n
2.列车必须按顺序经过每个站点:
ti ≤ ∑j≤kdi+1 xij ≤ di,i = 1,2,...,n-1
3.列车不能经过已经经过的站点:
xij + xji ≤ 1,i ≠ j,i,j = 1,2,...,n
这样,我们就可以用线性规划求解器来求解这个问题。在MATLAB中,我们可以使用“linprog”函数来解决线性规划问题。
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