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正态分布&&切比雪夫不等式

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一维正态分布

若 随机变量  

正态分布&&切比雪夫不等式

  服从一个位置参数为  

正态分布&&切比雪夫不等式

  、尺度参数为  

正态分布&&切比雪夫不等式

  的概率分布,且其 概率密度函数为 [2]  

正态分布&&切比雪夫不等式

则这个 随机变量就称为 正态随机变量,正态随机变量服从的分布就称为 正态分布,记作  

正态分布&&切比雪夫不等式

  ,读作  

正态分布&&切比雪夫不等式

  服从  

正态分布&&切比雪夫不等式

  ,或  

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  服从正态分布。 μ维随机 向量具有类似的概率规律时,称此随机向量遵从多维正态分布。多元正态分布有很好的性质,例如,多元正态分布的边缘分布仍为正态分布,它经任何 线性变换得到的随机向量仍为多维正态分布,特别它的线性组合为一元正态分布。 本词条的正态分布是一维正态分布,此外多维正态分布参见“ 二维正态分布”。

标准正态分布

当  

正态分布&&切比雪夫不等式

  时,正态分布就成为 标准正态分布

正态分布&&切比雪夫不等式

性质

正态分布的一些性质: [2]   (1)如果  

正态分布&&切比雪夫不等式

  且a与b是 实数,那么  

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  (参见 期望值和 方差)。 (2)如果  

正态分布&&切比雪夫不等式

  与  

正态分布&&切比雪夫不等式

  是 统计独立的正态 随机变量,那么: 它们的和也满足正态分布  

正态分布&&切比雪夫不等式

它们的差也满足正态分布  

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U与V两者是相互独立的。(要求X与Y的方差相等) (3)如果  

正态分布&&切比雪夫不等式

  和  

正态分布&&切比雪夫不等式

  是独立常态随机变量,那么: 它们的积XY服从概率密度函数为p的分布

正态分布&&切比雪夫不等式

  其中  

正态分布&&切比雪夫不等式

  是修正贝塞尔函数(modified Bessel function) 它们的比符合 柯西分布,满足  

正态分布&&切比雪夫不等式

(4)如果  

正态分布&&切比雪夫不等式

  为独立标准常态随机变量,那么  

正态分布&&切比雪夫不等式

  服从自由度为 n的 卡方分布。

切比雪夫不等式,描述了这样一个事实,事件大多会集中在平均值附近。

2.1 切比雪夫不等式与直观感受

切比雪夫不等式是这么写的:

正态分布&&切比雪夫不等式

其中

正态分布&&切比雪夫不等式

正态分布&&切比雪夫不等式

是期望,

正态分布&&切比雪夫不等式

是标准差。

我们还是通过

正态分布&&切比雪夫不等式

的正态分布来感受一下切比雪夫不等式:可见,越远离平均值,概率越低。

正态分布&&切比雪夫不等式

2.2切比雪夫不等式的证明

马尔科夫不等式是这样的:

正态分布&&切比雪夫不等式

我们把

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代入:

正态分布&&切比雪夫不等式

很显然等价于:

正态分布&&切比雪夫不等式

正态分布&&切比雪夫不等式

,容易得到

正态分布&&切比雪夫不等式

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