ЗадачникЧебышёв: петербургская школа

Россия · «О средних величинах», 1867

Неравенство Чебышёва

1867 год · 11 класс · обычная · Пафнутий Львович Чебышёв

Условие

У случайной величины математическое ожидание $m$ и среднее квадратичное отклонение $\sigma$. Оценить сверху вероятность того, что она отклонится от $m$ больше чем на $3\sigma$. Что известно о самом распределении?

Показать ответ

не больше $\frac19$; о распределении не нужно знать ничего

О чём эта задача

Сила неравенства $P(|X-m|\geqslant k\sigma)\leqslant\frac1{k^2}$ именно в том, что оно не спрашивает, каково распределение. Слабость — в том же: для колокола вероятность выйти за три сигмы равна 0,0027, а оценка даёт 0,111, то есть завышает в сорок раз. Но она верна всегда, и из неё закон больших чисел выводится в три строки — тогда как Якобу Бернулли на то же понадобилась целая часть книги и двадцать лет сомнений. Правило «трёх сигм», которое в школе подают как свойство нормального закона, отсюда получается в грубом, зато безусловном виде.

Разбор — «как решали тогда» и «как решают сейчас» — для этой задачи ещё не написан.