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@blueband21c 2023-04-24T12:59:52.000000Z 字数 8154 阅读 5200

第十三讲 随机变量函数的分布

概率论与数理统计 讲义 NUDT 2023SP



复习回顾


概念


公式与方法




常用的随机变量


随机变量的函数

给定随机变量 和函数 , 也具有随机性,因此也是一个随机变量.


13.1 离散型随机变量的函数

例:已知 rv 的 pmf 为

设 , 求 的 pmf.


解: 由已知

故 的分布律为


求 g(X) 的 pmf


13.2 利用连续型 rv 构造离散型 rv

例: 已知 rv , 令

求 的 pmf.


解:


13.3 连续型 rv 的函数

例: 已知 rv 的 pdf 为

其他

求 的 pdf.


解: 的 cdf 为

于是

其他其他


例: 设 rv 的 cdf 为 , . 以下哪一个函数是 的 cdf

(A)

(B)

(C)

(D)


单调函数的情形

定理: 已知连续型 rv 的取值范围 和 pdf , 若函数 可微且严格单调,则 可逆 (设反函数为 ),进而 的 pdf 为

其他


例: 已知 rv , 求 的 pdf.


例: 已知 rv , 求 的 pdf.


对数正态分布

若 ,则称 服从参数为 的对数正态分布(logarithmic normal distribution)


利用对数变换观察数据的分布类型


生成服从指定连续分布的随机数

任务:生成以 为 cdf 的随机数


数据正态性的检验

定理:设连续型 rv 的 cdf 可微且严格单调,则 .


非单调函数的情形

定理:已知连续型 rv 的 pdf . 若在不相交的区间 上, 函数 分段可微且严格单调,且值域均为 , 则 在每个小区间上均可逆 (反函数记为 ), 进而 的 pdf 为

其他


证明思路:以有三个单调区间的情况为例,

如图,


例: 已知 rv , 求 的 pdf.


小结

给定 rv 和函数 , 求 的概率分布


Pure mathematics is, in its way, the poetry of logical ideas.
-- Albert Einstein


Rayleigh 分布

设 ,则 服从 Rayleigh 分布


Weibull 分布

设 ,则 服从 Weibull 分布.


Laplace 分布

设 ,则 服从 Laplace 分布.


Logistic 分布

设 ,则 服从 Logistic 分布.


反正弦分布

设 ,则 服从反正弦分布.


Pareto 分布

设 ,则 服从 Pareto 分布.

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