随机变量的分布

上周我学习了随机变量的分布的后半部分内容,包含了随机变量的密度函数和分布函数,两种重要的连续型随机变量(均匀分布和指数分布),正态分布,以及随机变量函数的分布。

密度函数就是随机变量在取某一个值时的概率;而分布函数是随机变量小于某个值的概率。密度函数是分布函数的导数;分布函数是密度函数从负无穷到正无穷的积分,随机变量取负无穷时为0,取正无穷时为1;分布函数是一个分段函数,但是却是连续的,即两段函数在边界处的取值相等。

均匀分布和指数分布是两种比较重要的连续型随机变量,在题目中一般会给出参数,只需将参数代入定义式中按照一般连续型随机变量的解法求解即可。

正态分布是自然界中最常见的一种分布,举个简单的例子,我们将一把小球顺着木板斜面从同一个点让其下滑,在下方放置均匀的三角形板钉,最后让小球落入下方的一个一个平行于斜面的凹槽,最后小球的位置所形成的包络线就近似于正态分布的曲线。

钉板实验

在有关求解正态分布的分布函数的题目时,由于正态分布的密度函数积分计算过于复杂,我们常常将它转换为标准正态分布函数,然后查表进行求解。转换的方法是,若在一般正态函数中,该随机变量的值为x,则在标准正态分布中,它将转换为(x-μ)/σ。一下是一个具体的例子:


正态分布问题解法

随机变量函数的分布并不算这一章的难点。如果原随机变量x为离散型随机变量,那么只需要将x代入y关于x的表达式计算出y的值,然后对应原来x的概率,就可以求得y的分布律;如果x为连续型随机变量,那么先写出y的分布函数,通过定义解出x的范围,再积分即可。这么说可能有点抽象,那么下面我们用一个具体的例子来解释这种方法:


求随机变量函数的分布函数的计算方法

以上就是本周学习的内容,下面附上思维导图:

思维导图_1
思维导图_2

在下周,我将进行多维随机变量的学习。

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