ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
=+=+=
∫∫∫
∞+
∞−
−
∞+
∞−
−
∞+
∞−
−
dttedte
a
dtetaXM
ttt
222
222
22
)(
2
1
][
π
σ
π
σ
π
ae
a
t
=−⋅=
+∞
∞−
−
2
2
2
2
2
π
σ
π
π
.
Итак, М[X]=a. Значение параметра а в формуле, определяющей плотность
распределения вероятности, равно математическому ожиданию рассматри-
ваемой случайной величины. Точка х=а является центром распределения
вероятностей, или центром рассеивания.
Найдем
∫∫
∞+
∞−
−
−
∞+
∞−
== dxexdxxfxXM
ax
2
2
2
)(
222
2
1
)(][
σ
πσ
.
Выполнив ту же замену переменной, будем иметь
∫
∞+
∞−
−
=++= dtettaaXM
t
2
2222
2
)2(
2
1
][
σσ
π
∫∫∫∫
+∞
∞−
−
+∞
∞−
−
+∞
∞−
−
+∞
∞−
−
⋅++=++= dttetadtetdtte
a
dte
a
tttt
2
2
2
2
2
2
22
2
2222
2
0
22
2
2
π
σ
π
σ
π
σ
π
.
Проинтегрировав по частям последний интеграл: u=t,
d
t
tedv
t
2
2
−
= , получим
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+−+=
∫
∞+
∞−
−
+∞
∞−
−
dteteaXM
tt
22
2
22
22
2
][
π
σ
.
Так как по правилу Лопиталя 0lim
2
2
=
−
∞→
t
t
te , то
22
2
22
2
2
][
σπ
π
σ
+=⋅+= aaXM .
Поэтому дисперсия нормального распределения случайной величины
будет
222222
][][][
σ
σ
=
−
+
=
−
= aaXMXMXD
.
Итак, M[X]=a, D[X]=σ
2
, σ[X]= σ.
Функция Лапласа.
Функция распределения случайной величины Х,
имеющей нормальное распределение
В дальнейшем будем использовать функцию Лапласа, определяемую ра-
венством
∫
−
=Φ
x
t
dtex
0
2
2
2
1
)(
π
.
Составлены подробные таблицы значений этой функции.
Укажем некоторые свойства функции Ф(х).
1 +∞ −a t2 +∞ − t2 σ +∞ − t2 M[X ] = ∫ ( a + σt ) e dt = 2 ∫e 2 dt + ∫ te 2 dt = 2π −∞ 2π −∞ 2π −∞ +∞ σ − t2 2 a = ⋅ 2π − e =a. 2π 2π −∞ Итак, М[X]=a. Значение параметра а в формуле, определяющей плотность распределения вероятности, равно математическому ожиданию рассматри- ваемой случайной величины. Точка х=а является центром распределения вероятностей, или центром рассеивания. Найдем 2 +∞ 1 + ∞ 2 − ( x2−σa ) M [ X ] = ∫ x f ( x )dx = 2 2 ∫x e dx . 2 −∞ σ 2π − ∞ Выполнив ту же замену переменной, будем иметь 2 1 +∞ 2 − t M[X ] =2 ∫ ( a + 2aσt + σ t )e 2 dt = 2 2 2π − ∞ 2 aσ σ 2 +∞ 2 − t2 σ 2 +∞ 2 2 2 2 2 +∞ +∞ a − t − t − t = ∫ e dt + ∫ te dt + ∫ t e dt = a + 0 + ∫ t ⋅ te 2 dt . 2 2 2 2π − ∞ 2π − ∞ 2π − ∞ 2π − ∞ t2 − Проинтегрировав по частям последний интеграл: u=t, dv = te dt , получим 2 2 ⎛ ⎞ +∞ σ 2 2 t +∞ t ⎜ − te 2 + e − 2 dt ⎟ . − M[X 2 ] = a2 + 2π ⎝⎜ ∫ ⎟ −∞ −∞ ⎠ t2 − Так как по правилу Лопиталя lim te 2 = 0 , то t →∞ σ2 M[X ] = a + 2 ⋅ 2π = a 2 + σ 2 . 2 2π Поэтому дисперсия нормального распределения случайной величины будет D[ X ] = M [ X 2 ] − M 2 [ X ] = a 2 + σ 2 − a 2 = σ 2 . Итак, M[X]=a, D[X]=σ2, σ[X]= σ. Функция Лапласа. Функция распределения случайной величины Х, имеющей нормальное распределение В дальнейшем будем использовать функцию Лапласа, определяемую ра- венством 2 1 x − t2 Φ( x) = ∫ e dt . 2π 0 Составлены подробные таблицы значений этой функции. Укажем некоторые свойства функции Ф(х).