分布密度
概率分布密度
分布密度亦称“概率的分布密度”。设某连续随机变量落在某区间内的概率为P,△x>0是区间的长度,则P/△x的比值叫做随机变量在该区间上的“平均概率分布密度”,如果当区间长度△x→0时,比值的极限存在,则这极限叫做随机变量在点x处的概率分布密度,简称分布密度。
定义
分布密度亦称“概率的分布密度”。设连续型随机变量落在区间内的概率为其中x是任何实数,△x>0是区间的长度,则比值叫做随机变量在该区间上的“平均概率分布密度”。如果当△x→0时,比值的极限存在,则这极限叫做随机变量在点x处的概率分布密度,简称分布密度,记作
分布密度的图形通常叫做“分布曲线”。
密度函数的性质
连续型分布是随机变量的两个常用的分布类型之一,它的分布函数不能用列表方式表示,若随机变量ξ可取某个区间(c,d)中的一切值,且存在一个非负可积函数,使得ξ的分布函数可以表示为
则称ξ服从连续型分布,或称ξ是连续型随机变量,称为ξ的分布密度。
由定义显然可知,连续性随机变量X的分布函数是连续函数
密度函数具有如下性质:
(1) 非负性:
(2) 规范性:
(3)
连续型随机变量ξ落在任一区间(a,b]内的概率等于分布密度在该区间上的积分。由(1)式知道,的值等于以为底,以曲线为顶的曲边梯形的面积。由性质(2)知道,介于曲线与x轴之间的平面图形的面积为1;由性质(3)知道,ξ落在区间的概率等于以曲线为曲边,底为区间的曲边梯形的面积。
(4) 若x0是的连续点,则
(5) 因为是连续函数,故有
连续型随机变量取任一单个值的概率为0。
由此可知:概率为0的事件不一定是不可能事件,称之为几乎不可能事件;同样概率为1的事件也不一定是必然事件
由于连续型随机变量取单点值得概率为0,因此,计算连续型随机变量X落在某区间的概率时,区间是否包含端点是无需考虑的。因此,对于连续性随机变量X,若a
常用的连续型分布正态分布均匀分布指数分布、对数正态分部、韦布尔分布、Γ分布、Β分布等。
二维随机向量,用表示它们的分布函数,若存在非负的二元函数,使对任意实数有
则称为连续型随机向量,称为连续型分布函数,而称为的分布密度,其分布密度有如下性质:
1.
2.
3. 若在点处连续,则有
4. 若是平面上的一个区域,则点落在内的概率为
亦即概率等于以为底、以曲面为顶面的柱体体积。
例题解析
例1 设随机变量X的概率密度为试求X的分布函数。
解: 当时,
当时,
当时,
当时,
故得X的分布函数为:
例2 设随机变量X的密度函数为(其中常数k>0),
试求:(1)k的值;
(2)
(3)X的分布函数。
解:(1)由得
(2)
(3)由则
参考资料
最新修订时间:2023-05-28 11:53
目录
概述
定义
密度函数的性质
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