分布律,概率分布函数,概率密度函数

分布律,概率分布函数,概率密度函数

1. 分布律

定义

分布律只针对离散型随机变量,连续型没有

设离散型随机变量可能取值为\(x_k(k=1,2,...)\),事件\(\{X=x_k\}\)的概率为离散型随机变量\(X\)的分布律,记作\(P\{X=x_k\} = p_k,k=1,2...\)

性质

\(p_k>=0\) 。\(p_k\)的意思是取值为k的概率

\(\sum_{k=1}^{\infty} = 1\)

2. 分布函数

定义

设\(X\)是一个随机变量,x是任意实数,函数\(F(x)=P(X<=x),-\infty

性质

\(F(x)是单调不减函数,即:对任意x_1

\[F(x_2)-F(x_1)=p\{x_1=0

\]

\[\begin{align}

&0<=F(x)<=1\\

&\lim_{x\rightarrow-\infty}F(x)=0,\lim_{x\rightarrow+\infty}F(x)=1

\end{align}

\]

\(F(x)\)是右连续的

\[\lim_{x->x_0}F(x)=F(x_0)

\]

3. 概率密度函数

定义

概率密度只针对连续型随机变量,离散型没有

对于随机变量\(X\)的分布函数\(F(x)\),存在非负可积函数\(f(x)\)使对于任意实数\(x\),有

\[F(x)=\int_{-\infty}^{x}f(t)dt

\]

则称\(X\)为连续型随机变量,其中函数\(f(x)\)称为\(X\)的概率密度函数,简称为概率密度

性质

\(f(x)>=0,x\varepsilon R\)

\(\int_{-\infty}^{+\infty}f(x)dx=1\)

对任意给定的\(x_1

在\(f(x)\)的连续点处,总有\(f(x)=F'(x)\)

连续型随机变量\(X\)取任一点\(x_0\)的概率始终为0,即\(P\{X=x_0\}=0\)

原因可见第二性质

注:因为对于连续型随机变量,讨论其某一点值的概率是毫无意义的,只能讨论某一区间上取值的概率。由此,对任意实数a

\[\begin{align}

P\{a<=X<=b\} &= P\{a

&=P\{a<=X<=b\}=P\{a

&=\int_a^bf(x)dx

\end{align}

\]

几何意义

\(X\)落在区间\((x_1,x_2]\)的概率等于区间\((x_1,x_2]\)上曲线\(y=f(x)\)之下的曲边梯形的面积

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