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3 连续型随机变量 ​

分布函数与密度函数 ​

对于随机变量 ,定义分布函数 和(连续型变量的)密度函数 :

则有

TIP

这里 处,是否取等号无所谓。反正连续型变量端点处取到的概率都是 。

分布函数的性质 ​

  • 定义域为
  • 单调不减
  • 右连续:

TIP

一般地对于这里的小量 ,也可以用 表示 加一个小量,用 表示 减一个小量。

那么右连续可表示为

且有

密度函数的性质 ​

  • 定义域为

连续型随机变量 ​

存在 的随机变量称为连续型随机变量。即要求 处处可导,因此连续型随机变量取到任意常数值的概率均为 。

NOTE

回顾离散型随机变量:所有可能值为有限个或者是可列多个。

剩下的就叫「既非离散也非连续」的随机变量。

连续型随机变量的数学期望 ​

定义数学期望 :

类似离散型,也要求 存在。否则称数学期望不存在。

连续型随机变量的方差 ​

定义方差 :

同样满足类似离散型随机变量的 。

并记 ,称为标准差。

常用连续分布 ​

均匀分布 ​

  • 符号:

正态分布 ​

符号:,表示期望为 、方差为 的正态分布。其密度函数为:

分布函数不是初等函数。

IMPORTANT

正态分布的密度函数需要记忆。尽管看上去没法拿这个式子直接算什么东西,没法积分,但是其导函数是可求的,意味着含 的函数是可以通过求导来找极值点的,尽管极值未必能求得出来。而求导函数的前提是你记得 的式子。

标准正态分布 ​

正态分布通常标准化后处理。若有 ,则可构造 使得 。

称标准正态分布。有密度函数

对应标准正态分布函数

因此对于 ,有

正态分布的对称性、正负号大于小于处理技巧等,高中讲过,此处不再赘述。

另有标准正态的 阶原点矩公式:

正态分布的可加性 ​

设随机变量 与 相互独立,且 ,,则有

指数分布 ​

  • 符号:

指数分布具有无记忆性。即 。

的密度和分布函数如图: