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连续型随机变量及其分布

2025/3/26 17:04:13 来源:https://blog.csdn.net/weixin_52370850/article/details/146461838  浏览:    关键词:连续型随机变量及其分布

连续型随机变量

数学公式可以看作一门精确描述事物的语言,比语言尤其是汉语的模糊性精确多了!离散型数据的处理可以通过枚举和相加进行处理。而连续型数据则没有办法这样处理。我们必须要通过函数和取值区间还有微积分计算。

[定义1] 若对于随机变量X的分布函数F(x)​,存在非负可积函数f(x)​,使得对于任意实数x,有

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则称X为连续型随机变量,称f(x)为X的概率密度函数,简称为概率密度或密度函数,记为X~f(x).概率密度函数的图形称为X的密度曲线.根据定义可知概率密度具有以下性质:

①f(x)≥0;

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反之,若一个函数满足上述性质,则该函数可以作为某个连续型随机变量的概率密度函数.连续型随机变量分布函数有以下性质.

①对于一个连续型随机变量X,若已知它的概率密度f(x)​,根据定义可以求得分布函数F(x)​,同时可以通过密度函数的积分来求X落在任何区间上的概率,即

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②连续型随机变量X取任一指定值a(a∈R)的概率为0,因为:

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因此,对连续型随机变量X,有

P{a<X≤b}=P{a≤X<b}=P{a<X<b}=P{a≤X≤b}

由此性质可见,连续型随机变量X取任意值a的概率为0,这说明概率为零的事件不一定是不可能事件.同样,概率为1的事件也不一定是必然事件.

③若f(x)在x处连续,则有

F'(x)=f(x)

设随机变量X的概率密度为

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(1)求系数c;
(2)求X的分布函数;
(3)求P{2<X≤3.5}.

(1)根据概率密度的性质有

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解得c = 1/6。所以密度函数为

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当x<0时

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当0≤x<3时

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当3≤x≤4时

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当x>4时

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几种常用的连续分布

均匀分布

[定义2] 若连续型随机变量X的概率密度为

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称X服从区间[a,b]上的均匀分布,记作X~U[a,b].

由定义可知:​
(1)f(x)≥0;​

(2)

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均匀分布的分布函数为

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对于任意的x1,x2∈[a,b](x1<x2)​,有

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这表明均匀分布的随机变量X落入[a,b]任意子区间的概率与该子区间的长度成正比,而与子区间的位置无关.

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