什么是连续型随机变量的概率密度函数?
如果对于随机变量 X X X的分布函数 F ( x ) F(x) F(x),存在非负可积函数 f ( x ) f(x) f(x),使对任意实数 x x x有: F ( x ) = ∫ − ∞ x f ( t ) d t F(x) = \int_{-\infty}^x f(t)dt F(x)=∫−∞xf(t)dt
则称 X X X为 连续型随机变量 \textbf{连续型随机变量} 连续型随机变量, f ( x ) f(x) f(x)称为 X X X的 概率密度函数 \textbf{概率密度函数} 概率密度函数,简称 概率密度 \textbf{概率密度} 概率密度
连续型随机变量的概率密度函数有什么性质
1、 f ( x ) ≥ 0 f(x) \ge 0 f(x)≥0
2、 ∫ − ∞ ∞ f ( x ) d x = 1 \int_{-\infty}^\infty f(x)dx = 1 ∫−∞∞f(x)dx=1
3、对于任意实数 x 1 , x 2 ( x 1 ≤ x 2 ) x_1,x_2(x_1 \le x_2) x1,x2(x1≤x2), P ( x 1 < X ≤ x 2 ) = F ( x 2 ) − F ( x 1 ) = ∫ x 1 x 2 f ( x ) d x P(x_1 < X \le x_2) = F(x_2)-F(x_1) = \int_{x_1}^{x_2}f(x)dx P(x1<X≤x2)=F(x2)−F(x1)=∫x1x2f(x)dx
4、若 f ( x ) f(x) f(x)在点 x x x处连续,则有 F ′ ( x ) = f ( x ) F'(x) =f(x) F′(x)=f(x)
标记方法 | 概率密度函数 | 参数 | 分布函数 | 实验场景 | |
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均匀分布 | X X X~ U ( a , b ) U(a,b) U(a,b) | f ( x ) = { 1 b − a , a < x < b 0 , 其 他 f(x) = \left\{\begin{aligned}&\frac{1}{b-a} ,a<x<b\\&0 \qquad ,其他\end{aligned}\right. f(x)=⎩⎨⎧b−a1,a<x<b0,其他 | a < b a<b a<b | F ( x ) = 0 , x < a F ( x ) = x − a b − a , a ≤ x ≤ b F ( x ) = 1 , x > b F(x) = 0 , x < a\\F(x)=\frac{x-a}{b-a},a\le x \le b \\F(x)=1,x>b F(x)=0,x<aF(x)=b−ax−a,a≤x≤bF(x)=1,x>b | 在 ( a , b ) (a,b) (a,b)区间取值 |
指数分布 | X X X~ E ( A ) E(A) E(A) | f ( x ) = { 1 θ e − x / θ , x > 0 0 , 其 他 f(x) = \left\{\begin{aligned}&\frac{1}{\theta}e^{-x/\theta} ,x>0\\&0 \qquad ,其他\end{aligned}\right. f(x)=⎩⎨⎧θ1e−x/θ,x>00,其他 | θ > 0 \theta > 0 θ>0 | P ( X ≤ x ) = F ( x ) = 1 − e − x θ , x > 0 P(X \le x) = F(x) = 1 -e^{-\frac{x}{\theta}},x > 0 P(X≤x)=F(x)=1−e−θx,x>0 | 电子元件寿命 |
正太分布 | X X X~ N ( μ , σ 2 ) N(\mu,\sigma^2) N(μ,σ2) | f ( x ) = 1 2 π σ e − ( x − μ ) 2 2 σ 2 f(x) = \frac{1}{\sqrt{2\pi \sigma}}e^{-\frac{(x-\mu)^2}{2\sigma^2}} f(x)=2πσ1e−2σ2(x−μ)2 | μ , σ ( σ > 0 ) \mu,\sigma(\sigma>0) μ,σ(σ>0) | f ( x ) = 1 2 π σ ∫ − ∞ x e − ( x − μ ) 2 2 σ 2 d x f(x) = \frac{1}{\sqrt{2\pi \sigma}} \int_{-\infty}^x e^{-\frac{(x-\mu)^2}{2\sigma^2}}dx f(x)=2πσ1∫−∞xe−2σ2(x−μ)2dx | 测量物体长度发生的误差 |