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正态分布数学期望的积分是什么

发布时间:2023-01-19 09:21:39

⑴ 正态分布的期望怎么求


正态分布的期望求法为E(X)=X1*p(X1)+X2*p(X2)+…+Xn*p(Xn)。正态分布也称常态分布,又名高斯分布最早由棣莫弗,在求二项分布的渐近公式中得到。若随机变量X服从一个数学期望为μ、方差为σ^2的正态分布,记为N(μ,σ^2)。其概率密度函数为正态分布的期望值μ决定了其位置,其标准差σ决定了分布的幅度。当μ=0,σ=1时的正态分布是标准正态分布。

⑵ 正态分布的公式是什么

标准正态分布密度函数公式:服从标准正态分布,通过查标准正态分布表就可以直接计算出原正态分布的概率值。故该变换被称为标准化变换。

(标准正态分布表:标准正态分布表中列出了标准正态曲线下从-∞到X(当前值)范围内的面积比例。)

面积分布

1、实际工作中,正态曲线下横轴上一定区间的面积反映该区间的例数占总例数的百分比,或变量值落在该区间的概率(概率分布)。不同 范围内正态曲线下的面积可用公式计算。

2、正态曲线下,横轴区间(μ-σ,μ+σ)内的面积为68.268949%。

P{|X-μ|<σ}=2Φ(1)-1=0.6826

横轴区间(μ-1.96σ,μ+1.96σ)内的面积为95.449974%。

P{|X-μ|<2σ}=2Φ(2)-1=0.9544

横轴区间(μ-2.58σ,μ+2.58σ)内的面积为99.730020%。

P{|X-μ|<3σ}=2Φ(3)-1=0.9974

⑶ 正态分布的期望是什么

正态分布的期望是:Eξ。

正态分布的期望用数学符号表示ξ,所以正态分布的期望的公式是:Eξ=x1p1+x2p2+……+xnpn,而方差用数学符号表示s,所以正态分布的方差的公式是:s=1/n[(x1-x)+(x2-x)+……+(xn-x)],另外x上有“-”。

正态曲线呈钟型,两头低,中间高,左右对称因其曲线呈钟形,因此人们又经常称之为钟形曲线。

若随机变量X服从一个数学期望为μ、方差为σ^2的正态分布,记为N(μ,σ^2)。其概率密度函数为正态分布的期望值μ决定了其位置,其标准差σ决定了分布的幅度。当μ = 0,σ = 1时的正态分布是标准正态分布。

方差:

样本中各数据与样本平均数的差的平方和的平均数为样本方差;样本方差的算术平方根为样本标准差。样本方差和样本标准差都是衡量一个样本波动大小的量,样本方差或样本标准差越大,样本数据的波动就越大。

方差和标准差为测算离散趋势最重要、最常用的指标,它是测算数值型数据离散程度的最重要的方法。标准差为方差的算术平方根,用S表示。

⑷ 正态分布的数学期望

E(x^4)
=∫x^4*1/√(2π)e^(-x^2/2)dx 积分区间(-∞,+∞)
=2∫x^4*1/√(2π)e^(-x^2/2)dx 积分区间(0,+∞)
分步积分。
=-2x^3*1/√(2π)e^(-x^2/2)+2/√(2π)∫3x^2*e^(-x^2/2)dx
=-2x^3*1/√(2π)e^(-x^2/2)-2/√(2π)3x*e^(-x^2/2)
+2/√(2π)∫3*e^(-x^2/2)dx

积分区间(0,+∞)
1/√(2π)∫e^(-x^2/2)dx=1/2
2/√(2π)∫3*e^(-x^2/2)dx=3*2*1/2=3
而2x^3*1/√(2π)e^(-x^2/2)-2/√(2π)3x*e^(-x^2/2)
=2x^3/√(2π)e^(x^2/2)-6x/√(2π)*e^(x^2/2)
利用罗必塔法则,
lim2x^3/√(2π)e^(x^2/2)-6x/√(2π)*e^(x^2/2)=0
所以E(x^4)=3
满意请采纳。

⑸ 正态分布的数学期望是多少

正态分布的数学期望是u。

正态分布(Normal distribution)又名高斯分布(Gaussian distribution),是一个在数学、物理及工程等领域都非常重要的概率分布,在统计学的许多方面有着重大的影响力。若随机变量X服从一个数学期望为μ、方差为σ^2的高斯分布,记为N(μ,σ^2)。其概率密度函数为正态分布的期望值μ决定了其位置,其标准差σ决定了分布的幅度。因其曲线呈钟形,因此人们又经常称之为钟形曲线。我们通常所说的标准正态分布是μ = 0,σ = 1的正态分布。

⑹ 正态分布期望如何算

这个计算有些麻烦的,不过只要熟悉了反常积分的解题技巧巧妙地构造二重积分(或用我们熟知的贝塔函数)就很容易解出来了

要计算正态分布的期望就要遇到解决积分:∫[(-∞,+∞),e^(-x^2)]dx
由函数的奇偶性知:∫[(-∞,+∞),e^(-x^2)]dx=2∫[(0,+∞),e^(-x^2)]dx
记A=∫[(0,+∞),e^(-x^2)]dx,
我们先来计算:A^2=∫[(0,+∞),e^(-x^2)]dx∫[(0,+∞),e^(-y^2)]dy
=∫[(0,+∞)]dx∫[(0,+∞),e^(-x^2-y^2)dy
作变量替换:x=rcosθ,y=rsinθ,在上式可化为
A^2=∫[(0,π/2)]dθ∫[(0,+∞),re^(-r^2)]dr=π/4
那么A=(√π)/2
所以:∫[(-∞,+∞),e^(-x^2)]dx=2A==√π

那么:E(X)=1/[σ√(2π)]∫[(-∞,+∞),xe^{[-(x-µ)^2)]/(2σ^2)}dx
=1/[σ√(2π)]∫[(-∞,+∞),(x-µ)e^{[-(x-µ)^2)]/(2σ^2)}dx
+ µ/[σ√(2π)]∫[(-∞,+∞),e^{[-(x-µ)^2)]/(2σ^2)}dx
第一个积分算得0,第二个积分根据上面的结论得 µ,
所以E(X)= µ

还可以用根据第一类欧拉积分与第二类欧拉积分的关系来求解

⑺ 正态分布中 数学期望的计算 e^-t/2dt的积分为根号2π怎么证明

标准正态概率密度为:f(x)=e^(-x^2/2)/√2 π x∈(-∞,+∞)
所以根据概率的性质必有:
∫(-∞,+∞)e^(-x^2/2)/√2 π dx=1 即在整个区间上的概率必为1
上式可以化为:=(1/√2 π)∫(-∞,+∞)e^(-x^2/2) dx=1
所以:∫(-∞,+∞)e^(-x^2/2) dx=√2 π

e^(-x^2/2) 这个函数是不可积的,虽然它的原函数(即不定积分)存在,但不能用初等函数表达出来.
因为不可积,所以为了应用方便,有人将它的积分值编成了一个表,要求某一x对应的积分值,直接查表就可以,既简单,又快捷~,这就是标准正态函数分布表

⑻ 推导对数正态分布数学期望的积分过程

设正态分布概率密度函数是f(x)=[1/(√2π)t]*e^[-(x-u)^2/2(t^2)],就是均值是u,方差是t^2。

于是:

∫e^[-(x-u)^2/2(t^2)]dx=(√2π)t.(*)

积分区域是从负无穷到正无穷,下面出现的积分也都是这个区域。

(1)求均值

对(*)式两边对u求导:

∫{e^[-(x-u)^2/2(t^2)]*[2(u-x)/2(t^2)]dx=0

约去常数,再两边同乘以1/(√2π)t得:

∫[1/(√2π)t]*e^[-(x-u)^2/2(t^2)]*(u-x)dx=0

把(u-x)拆开,再移项:

∫x*[1/(√2π)t]*e^[-(x-u)^2/2(t^2)]dx=u*∫[1/(√2π)t]*e^[-(x-u)^2/2(t^2)]dx

也就是

∫x*f(x)dx=u*1=u

这样就正好凑出了均值的定义式,证明了均值就是u.

(2)方差

对(*)式两边对t求导:

∫[(x-u)^2/t^3]*e^[-(x-u)^2/2(t^2)]dx=√2π

移项:

∫[(x-u)^2]*[1/(√2π)t]*e^[-(x-u)^2/2(t^2)]dx=t^2

也就是

∫(x-u)^2*f(x)dx=t^2

正好凑出了方差的定义式,从而结论得证。

其中

xxx与yyy叫做积分变量,f(x,y)f(x,y)f(x,y)叫做被积函数,dσdsigmadσ叫做面积元素,DDD叫做积分区域。

参考资料来源:网络--二重积分

⑼ X服从正态分布,计算E(X^2),不用方差推导直接用积分怎么算!

具体回答如图:

由于一般的正态总体其图像不一定关于y轴对称,对于任一正态总体,其取值小于x的概率。只要会用它求正态总体在某个特定区间的概率即可。

为了便于描述和应用,常将正态变量作数据转换。将一般正态分布转化成标准正态分布。

(9)正态分布数学期望的积分是什么扩展阅读:

若随机变量X服从一个数学期望为μ、方差为σ^2的正态分布,记为N(μ,σ^2)。其概率密度函数为正态分布的期望值μ决定了其位置,其标准差σ决定了分布的幅度。

μ维随机向量具有类似的概率规律时,称此随机向量遵从多维正态分布。多元正态分布有很好的性质,例如,多元正态分布的边缘分布仍为正态分布,它经任何线性变换得到的随机向量仍为多维正态分布,特别它的线性组合为一元正态分布。

由于“小概率事件”和假设检验的基本思想 “小概率事件”通常指发生的概率小于5%的事件,认为在一次试验中该事件是几乎不可能发生的。

由此可见X落在(μ-3σ,μ+3σ)以外的概率小于千分之三,在实际问题中常认为相应的事件是不会发生的,基本上可以把区间(μ-3σ,μ+3σ)看作是随机变量X实际可能的取值区间。

⑽ 正态分布数学期望问题(含绝对值)

x<0时候在负无穷到0上对-xf(x)积分+上x>0时在0到正无穷的积分,X服从标准正态分布这是确定的,不会因为你用它干什么而变化变。所以μ和σ是不会变化的。

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