L3-连续变量分布:均匀分布、指数分布、正态分布

简介: L3-连续变量分布:均匀分布、指数分布、正态分布

1. 定义


如果对于随机变量X 的分布函数F ( x ),存在非负函数f ( x ) ,使得对于任意实数x ,有

image.png

则称X XX为连续型随机变量,其中函数f ( x ) 称为X的概率密度函数。


概率密度f ( x ) 具有以下性质:


image.png


2. 常见连续变量分布


####(1)均匀分布

若随机变量X 的密度函数为


image.png

则称随机变量X XX服从区间[ a , b ]上的均匀分布,记作X ∼ U ( a , b )

X的分布函数为


image.png


(2)指数分布


若随机变量X的密度函数为

image.png

则称随机变量X 服从参数为λ( λ > 0  为常数)的指数分布。


X 的分布函数为


image.png


(3)正态分布


若随机变量X的密度函数为

image.png

其中image.png为参数。


则称随机变量X XX服从参数为( μ , σ 2 )  的正态分布,记作X ∼ N ( μ , σ 2 )。


若μ = 0 , σ = 1 ,称N ( 0 , 1 ) 为标准正态分布,密度函数如下:


image.png



20200424221850288.png

正态分布密度函数的图形性质:



曲线关于直线x = μ 对称。对于任意h > 0 ,有P { μ − h < X ≤ μ } = P{μ<Xμ+h}


当x = μ 时,f ( x ) f取到最大值image.png。x 离μ越远,f ( x ) 的值就越小。对于同样长度的区间,当区间离μ 越远时,随机变量X 落在该区间中的概率就越小。


f ( x ) 在x = μ ± σ处有拐点,并以O x轴为渐近线。


若σ 固定,改变μ的值,则f ( x )的图形沿x 轴平行移动,但不改变其形状。因此f ( x ) 图形的位置完全由参数μ确定。


若μ 固定,改变σ 的值,由于f ( x ) 的最大值为image.png,当σ 越小时,f ( x )图形越陡,X 落在μ附近的概率越大;反之,当σ 越大时,f ( x )图形越平坦,X 的取值越分散。


20200424221903254.png


3σ原则:正态分布距离平均值3 σ之外的值出现的概率P { ∣ X − μ ∣ > 3 σ } ≤ 0.003 ,属于极个别的小概率事件。


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