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正態分佈以及相關的抽樣分佈

by QZQ

基本

定義

  1. 若連續型隨機變數X的概率密度為f(x)=12πσe(xμ)22σ2,<x<
    其中μ,σ為常數,則稱X服從引數為μ,σ的正態分佈或高斯分佈,記為XN(μ,σ2).
  2. 事實上,μ是X的期望,σ2是X的方差.

性質

  1. 曲線關於x=μ對稱,這表明對於任意h>0P{μh<Xμ}=P{μ<Xμ+h}
  2. x=μ時取到最大值f(μ)=12πσ
  3. x=μ±σ處曲線有拐點。曲線以Ox軸為漸近線.

定性分析引數

  1. 固定σ改變μ,圖形沿著Ox平移,不改變形狀.正態分佈的概率密度曲線的位置完全由引數μ
    所確定,μ稱為位置引數.
  2. 固定μ改變σ,由於最大值f(μ)=12πσ,可知當σ越小時圖形變得越尖,因而X落在μ的概率越大.

標準正態分佈

μ=0,σ=1時稱隨機變數X服從標準正態分佈.其概率密度和分佈函式分別用φ(x),Φ(x)表示.

引理

XN(μ,σ2),則Z=XμσN(0,1)

分位點

XN(0,1),若zα滿足條件

P{X>zα}=α,0<α<1,
則稱點zα為標準正態分佈的上α分位點.

相關的樣本分佈

χ2分佈

X1,X2,...,Xn是來自總體N(0,1)的樣本,則稱統計量

χ2=X21+X22+...+X2n
服從自由度為n的χ
2
分佈,記為χ2χ2(n)

性質

  1. 可加性。χ21+χ22χ2(n1+n2)
  2. 期望、方差E(χ2)=n,D(χ2)=2n

上分位點

χ2α(n)12(zα+2n