均匀分布地和地分布服从正态分布

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几种常见的分布

几种常见的分布
定义:
应用:假设检验。
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各种分布之间的关系
Gamma分布与指数分布、正态分布
当gamma分布的形状系数k为正整数时,gamma分布可看作k个独立的指数分布 之和,当k趋向于较大数值时,分布近似于正态分布。
在Gamma分布中:k=n(正整数)时的gamma分布可以看作n个独立的k=1的 gamma分布(即指数分布)之和,按照中心极限定理,独立同分布随机变量 之和趋于正态分布。
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六、Gamma分布
E[X]=
D[X]=
应用:用于描述随机变量X等到第K件事发生所需等候的时间。
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七、瑞利分布(Rayleigh distribution)
定义:当一个随机二维向量的两个分量呈独立的、有着相同的方差的正态分 布时,这个向量的模呈瑞利分布。
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ห้องสมุดไป่ตู้
四、对数正态分布
定义:如果一个随机变量的对数服从正态分布,那么该随机变量服从对数 正态分布。
应用:金融保险业、投资收益计算等。
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五、柯西分布(Cauchy distribution)
应用:主要应用于物理学中,它是描述受迫共振的微分方程的解。在光谱学中, 它用来描述被共振或者其他机制加宽的谱线形状。
应用:在自然情况下,均匀分布极为罕见。在实际问题中,当我们无法区分在 区间内取值的随机变量取不同值的可能性有何不同时,我们就可以假定随机变 量服从区间上的均匀分布。
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三、指数分布(Exponential distribution)

几种常见的分布

几种常见的分布
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十一、几何分布
定义:在第 n 次伯努利实验,才得到第一次成功的机率。更详细的说是:n 次伯努利试验,前 n-1 次皆失败,第 n 次才成功的概率。
应用:射击比赛等。
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十二、超几何分布
定义:在产品质量的不放回抽检中,若N件产品中有M件次品,抽检n件时所 得次品数X=k,是一个随机变量:
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十、负二项分布(Negative binomial distribution)
定义:已知一个事件在伯努利试验中每次的出现概率是p,在一连串伯努利 试验中,一件事件刚好在第r + k次试验出现第r次的概率。
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取r = 1,负二项分布等于几 何分布。其概率质量函数 为
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六、Gamma分布
E[X]=
D[X]=
应用:用于描述随机变量X等到第K件事发生所需等候的时间。
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七、瑞利分布(Rayleigh distribution)
定义:当一个随机二维向量的两个分量呈独立的、有着相同的方差的正态分 布时,这个向量的模呈瑞利分布。
应用:瑞利分布常用于描述平坦衰落信号接收包络或独立多径分量接受包络统 计时变特性。如两个正交高斯噪声信号之和的包络服从瑞利分布。
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各种分布之间的关系
Gamma分布与指数分布、正态分布
当gamma分布的形状系数k为正整数时,gamma分布可看作k个独立的指数分布 之和,当k趋向于较大数值时,分布近似于正态分布。
在Gamma分布中:k=n(正整数)时的gamma分布可以看作n个独立的k=1的 gamma分布(即指数分布)之和,按照中心极限定理,独立同分布随机变量 之和趋于正态分布。

正态分布原理

正态分布原理

正态分布原理
正态分布是统计学中常见的一种连续概率分布。

它的特点是呈钟形曲线,并且对称分布于均值两侧。

正态分布可以用于描述许多自然现象和社会现象,尤其是在大样本数量下。

正态分布的概率密度函数表示为:
f(x) = (1/σ√(2π)) * e^(-(x-μ)²/(2σ²))
其中,μ表示均值,σ表示标准差,e表示自然对数的底数。

正态分布有许多重要的特性。

首先,它的均值、中位数和众数都相等,并且重合于分布的中心。

其次,大约68%的数据落
在均值±1个标准差范围内,大约95%的数据落在均值±2个标
准差范围内,大约99.7%的数据落在均值±3个标准差范围内。

这被称为正态分布的“68-95-99.7规则”。

正态分布在许多领域中都有重要的应用。

例如,在自然科学中,正态分布可以用于描述测量误差、生物学特征的变异性等。

在工程学中,正态分布可以用于描述零件尺寸的变化、材料的强度分布等。

在社会科学中,正态分布可以用于描述智力水平、心理测量结果等。

总之,正态分布是一种重要的统计工具,可以帮助我们理解和描述自然和社会现象中的随机变量。

了解正态分布的原理和特性对于数据分析和推断是至关重要的。

统计学三大分布与正态分布的差异

统计学三大分布与正态分布的差异

申请大学学士学位论文大学学士学位论文统计学三大分布与正态分布的差异年级专业:学生:指导教师:统计学三大分布与正态分布的差异中文摘要统计学是应用数学的一个分支,主要通过利用概率论建立数学模型,收集所观察系统的数据,进行量化的分析、总结,并进而进行推断和预测,为相关决策者提供依据和参考。

它被广泛的应用在各门学科之上,从物理和社会科学到人文科学,甚至被用来工商业及政府的情报决策之上。

而对数据的分析过程中就需要利用到数据的分布来研究分类。

在实际遇到的许多随机现象都服从或近似服从正态分布。

而由正态分布构造的三大分布在实际中有广泛的应用,因为这三大分布不仅有明确的背景,而且其抽样分布的密度函数有明显表达式,研究三大分布与正态分布有助于研究实际事例,比如经济安全与金融保险领域、人口统计等。

本文讨论了三大分布与正态分布,并将它们之间的密度函数进行比较说明.第二章介绍了正态分布的定义、性质,三大分布的定义、性质。

第三章介绍了正态分布与三大分布的密度函数,并将它们之间的密度函数进行比较关键词:正态分布;三大分布;密度函数The Difference between the Three Statistical Distributions andthe Normal DistributionAbstractStatistics is a branch of applied mathematics, the mathematical models are mainly established by the probability and statistics theory based on the collectingthe data, so as to conduct the quantitative analysis, and obtain the correct inference. It is widely used in the subjects, such as physical, social science, industrial and commercial field, and government intelligence decision. The process of the data analysis will need to use the data distributions to study.In practice, many random phenomena are obedient for the normal distributions, or approximately. And the three statistical distributions structured by the normal distributions have extensive applications, because these three distributions is explicitly background, and the sampling distribution density function have obvious expressions. Research on the distributions and normal distributions is useful for the study of economic security and financial insurance fields, population statistics, etc.This paper discusses the three statistical distributions and normal distributions, their density functions are compared.The second chapter presents the definition of the normal distribution, the distribution of nature, three definitions and properties.The third chapter covers a normal distribution and the density functions of the three distributions, and then the density functions are compared. Keywords: the normal distribution; Three distribution; Density function目录中文摘要 (2)英文摘要 (2)1 绪论 (5)1.1 问题的提出 (5)1.2 国外研究现状 (5)1.3 本文的主要工作 (6)2 基础知识介绍 (7)2.1 正态分布 (7)2.2 三大统计分布 (8)3 三大分布与正态分布的比较 (12)3.1 三大分布与正态分布的密度函数 (12)3.2 三大分布与正态分布的密度函数比较 (12)3.3 本章小结 (16)4 进一步工作 (16)参考文献 (17)致 (17)1 绪论统计学,最早是由Gottfried Achenwall(1749)所使用,代表对国家的资料进行分析的学问,也就是“研究国家的科学”。

均匀分布与正态分布的转换

均匀分布与正态分布的转换

均匀分布与正态分布的转换
哎呀,这题目对我一个小学生来说可太难啦!什么均匀分布,什么正态分布,简直就像外星人的语言一样!
我就想啊,均匀分布就好像是一群小伙伴在操场上整整齐齐地站成一排,每个位置的人都差不多一样多。

而正态分布呢?就像是大家围绕着一个最受欢迎的玩具,越靠近玩具的地方人越多,离得远的地方人就少啦。

有一次,我们上数学课,老师给我们讲这两个东西。

我就问旁边的同桌:“这到底
是啥呀?”同桌挠挠头说:“我也不太懂。

”这时候,前面的学霸转过头来,一脸得意地说:“这都不知道,均匀分布就是很平均,正态分布就是中间多两边少呗!”我心里想,哼,有啥了不起,不就是比我们先明白一点嘛!
老师在讲台上讲得眉飞色舞,可我却听得云里雾里。

我就偷偷看了看周围的同学,有的皱着眉头,有的咬着笔杆,估计都跟我一样迷糊呢!老师还在那不停地说:“同学们,这很重要,一定要搞懂!”我心里直嘀咕:“这么难,怎么搞懂嘛!”
后来老师举了个例子,说考试成绩的分布往往就是正态分布。

成绩特别好和特别差的同学都比较少,中间水平的同学最多。

我一想,好像还真是这么回事儿。

不过,我还是觉得这些东西好复杂呀!难道我们一定要搞清楚这些才能学好数学吗?数学世界怎么有这么多让人头疼的东西!
反正我觉得,这些分布的知识虽然很难,但只要我们多花时间,多思考,肯定能搞明白的!我才不会被它们难倒呢!。

均匀分布的和的分布服从正态分布

均匀分布的和的分布服从正态分布

数学应用软件大型实验实验报告实验序号:日期:2012 年 6 月 20日班级信计100班姓名学号201020310216中心极限定理的理论证明实验名称问题背景描述:图中每一个黑点表示钉在板上的一颗钉子.每排钉子等距排列,下一排的每个钉子恰在上一排两相邻钉子之间.假设有排钉子,从入口中处放入小圆珠.由于钉板斜放,珠子在下落过程中碰到钉子后以的概率滚向左边,也以的概率滚向右边.如果较大,可以看到许多珠子从处滚到钉板底端的格子的情形如图所示,堆成的曲线近似于正态分布.如果定义:当第次碰到钉子后滚向右边,令;当第次碰到钉子后滚向左边,令.则是独立的,且那么由图形知小珠最后的位置的分布接近正态.可以想象,当越来越大时接近程度越好.由于时,.因此,显然应考虑的是的极限分布.历史上德莫佛第一个证明了二项分布的极限是正态分布.研究极限分布为正态分布的极限定理称为中心极限定理.图一:中心极限定律揭示了正态分布的意义:在实际问题中,常常需要考虑许多随机因素所产生的总的影响,如测量误差、炮弹射击的落点与目标的偏差等。

同时许多观察表明,若一个随机变量是由大量相关独立的随机因素的综合影响所构成的,而其中每一个随机因素的单独作用是微小的,则这样的随机变量通常服从或近似服从正态分布。

这种现象就是中心极限定理产生的客观背景。

实验目的:中心极限定理的核心内容是只要n 足够大,便可以把独立同分布的随机变量和的标准化当作正态变量,所以可以利用它解决很多实际问题,同时这还有助于解释为什么很多自然群体的经验频率呈现出钟形曲线这一值得注意的事实,从而正态分布成为概率论中最重要的分布,这就奠定了中心极限定理的首要功绩。

本次试验就是用具体的实验来进行验证大量随机变量的和近似服从正态分布,用100个(0,1)上的独立均匀分布的和的分布与它近似的正态分布进行比较,作图来验证中心极限定理。

又再1000个数来比较两个图来验证中心极限定理。

实验原理与数学模型:实验原理:中心极限定律,其内容是:当N 足够大的时候,N 个具有方差和均值的独立随机变量的代数和服从正态分布率。

历年考研数学概率统计部分试题分析和详解

历年考研数学概率统计部分试题分析和详解

2007年(9) 某人向同一目标独立重复射击,每次射击命中目标的概率为p (0<p <1), 则此人第4次射击恰好第2次命中目标的概率为(A) 23(1)p p -. (B) 2)1(6p p -.(C) 22)1(3p p -. (D) 22)1(6p p -. 【 】【答案】应选 (C) .【详解】“第4次射击恰好第2次命中”表示4次射击中第4次命中目标, 前3次射击中有1次命中目标. 由独立重复性知所求概率为:2213)1(p p C -. 故选(C) .(10) 设随机变量(X,Y)服从二维正态分布,且X与Y不相关,)()(y f x f Y X 分别表示X,Y的概率密度,则在Y=y 的条件下,X的密度)|(|y x f Y X 为 (A) )(x f X . (B) )(y f Y . (C ) )()(y f x f Y X . (D))()(y f x f Y X . 【 】 【答案】应选 (A) .【详解】因(X,Y)服从二维正态分布,且X与Y不相关,故X与Y相互独立,于是)|(|y x f Y X =)(x f X . 因此选(A) .【评注】对于二维连续型随机变量(X,Y),有X与Y相互独立⇔ f (x , y )=)()(y f x f X X ⇔)|(|y x f Y X =)(x f X ⇔)|(|x y f X Y =)(y f Y .(16) 在区间(0, 1)中随机地取两个数, 则两数之差的绝对值小于21的概率为____________. 【答案】应填43. 【详解】这是一个几何概型, 设x , y 为所取的两个数, 则样本空间}1,0|),{(<<=y x y x Ω, 记}21||,),(|),{(<-∈=y x y x y x A Ω.故 ΩS S A P A =)(43143==,其中ΩS S A ,分别表示A 与Ω 的面积. (23) (本题满分11分)设二维随机变量(X , Y )的概率密度为 2,01,01,(,)0,x y x y f x y --<<<<⎧=⎨⎩其它.(I) 求{}Y X P 2>;(II) 求Z =X+Y的概率密度)(z f Z . 【详解】(I) {}Y X P 2>⎰⎰>=yx dxdy y x f 2),(⎰⎰--=12210)2(ydx y x dy 247=. (II) 方法一: 先求Z 的分布函数: ⎰⎰≤+=≤+=zy x Z dxdy y x f Z Y X P z F ),()()(当z <0时, 0)(=z F Z ; 当10<≤z 时, ⎰⎰=1),()(D Z dxdy y x f z F ⎰⎰---=yz zdx y x dy 0)2(3231z z -=; 当21<≤z 时, ⎰⎰-=2),(1)(D Z dxdy y x f z F ⎰⎰-----=111)2(1yz z dx y x dy3)2(311z --=; 当2≥z 时, 1)(=z F Z . 故Z =X+Y的概率密度)(z f Z =)(z F Z '⎪⎩⎪⎨⎧<≤-<<-=.,0,21,)2(,10,222其他z z z z z方法二: ⎰∞+∞--=dx x z x f z f Z ),()(,⎩⎨⎧<-<<<---=-.,0,10,10),(2),(其他x z x x z x x z x f ⎩⎨⎧+<<<<-=.,0,10,10,2其他x z x z 当z ≤0 或z ≥ 2时, 0)(=z f Z ; 当01z <<时, ⎰-=zZ dx z z f 0)2()()2(z z -=;当21<≤z 时, ⎰--=11)2()(z Z dx z z f 2)2(z -=;故Z =X+Y的概率密度)(z f Z ⎪⎩⎪⎨⎧<≤-<<-=.,0,21,)2(,10,222其他z z z z z(24) (数1, 3)(本题满分11分) 设总体X 的概率密度为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<≤-<<=.,0,1,)1(21,0,21),(其它x x x f θθθθθ 其中参数θ(0<θ<1)未知, n X X X 21,是来自总体X 的简单随机样本, X 是样本均值 (I) 求参数θ的矩估计量θˆ;(II) 判断24X 是否为2θ的无偏估计量,并说明理由. 【详解】(I) dx x xf X E ),()(θ⎰∞+∞-=dx xdx x ⎰⎰-+=10)1(22θθθθ .412)1(414+=++=θθθ令 X =+412θ, 其中 ∑==ni i X n X 11,解方程得θ的矩估计量为: θˆ=212-X . (II) )]()([4)(4)4(222X E X D X E X E +==)]()([42X E nX D +=, 而 dx x f x X E ),()(22θ⎰∞+∞-=dx x dx x ⎰⎰-+=1202)1(22θθθθ .616132++=θθ )()()(22X E X E X D -=22)4121(61613+-++=θθθ 4851211212+-=θθ, 故 )4(2X E )]()([42X E n X D +=nn n n n n 1253133132++-++=θθ2θ≠,所以24X 不是2θ的无偏估计量.(24) (本题满分11分)设随机变量X 与Y 独立分布, 且X 的概率分布为313221PX 记{}{}Y X V Y X U ,min ,,max ==.(I) 求(U , V )的概率分布;(II) 求(U , V )的协方差C ov (U , V ).【详解】(I) 易知U , V 的可能取值均为: 1, 2. 且{}{}})1,min ,1,(max )1,1(=====Y X Y X P V U P)1,1(===Y X P 94)1()1(====Y P X P , {}{}0})2,min ,1,(max )2,1(======Y X Y X P V U P , {}{}})1,min ,2,(max )1,2(=====Y X Y X P V U P)2,1()1,2(==+===Y X P Y X P )2()1()1()2(==+===Y P X P Y P X P 94=, {}{}})2,min ,2,(max )2,2(=====Y X Y X P V U P)2()2()2,2(======Y P X P Y X P 91=, 故(U , V )的概率分布为:(II) 9122941209411)(⨯⨯+⨯⨯++⨯⨯=UV E 916=, 而 914952941)(=⨯+⨯=U E , 910912981)(=⨯+⨯=V E .故 814910914916)()()(),(=⨯-=-=V E U E UV E V U Cov .2006年一、设随机变量X 与Y 相互独立,且均服从区间[0, 3]上的均匀分布,则{}max{,}1P X Y ≤=91。

《概率论与数理统计》习题第五章数理统计的基本概念

《概率论与数理统计》习题第五章数理统计的基本概念

第五章 数理统计的基本概念一. 填空题1. 设X 1, X 2, …, X n 为来自总体N(0, 2), 且随机变量)1(~)(221χ∑==ni iX C Y , 则常数C=___.解.∑=ni iX1~ N(0, n 2),)1,0(~1N n Xni iσ∑=所以21,1σσn c n c ==.2. 设X 1, X 2, X 3, X 4来自正态总体N(0, 22)的样本, 且243221)43()2(X X b X X a Y -+-=,则a = ______, b = ______时, Y 服从2分布, 自由度为______. 解. X 1-2X 2~N(0, 20), 3X 3-4X 4~N(0, 100))1,0(~20221N X X -, )1,0(~1004343N X X -201,201==a a ; 1001,1001==b b . Y 为自由度2的2分布.3. 设X 1, X 2, …, X n 来自总体2(n)的分布,则._____)(______,)(==X D X E解. 因为X 1, X 2, …, X n 来自总体2(n), 所以E(X i ) = n, D(X i ) = 2n (i = 1, 2, …, n),)(n X E = 22)()(221=⋅==∑=nnn nX D X D ni i二. 单项选择题1. 设X 1, X 2, …, X n 为来自总体N(0, 2)的样本, 则样本二阶原点矩∑==n i i X n A 1221的方差为 (A)2 (B) n 2σ (C) n 42σ (D) n4σ 解. X 1, X 2, …, X n 来自总体N(0, 2), 所以,1)(),1(~)(222=σχσiiX E X 2)(2=σiX Dnn nnX D nX D A D ni ini i4242214212222))(()()(σσσσ=⋅===∑∑==. (C)是答案.2. 设X 1, X 2为来自正态总体N(,2)的样本, 则X 1 + X 2与X 1-X 2必 (A) 线性相关 (B) 不相关 (C) 相关但非线性相关 (D) 不独立 解. 假设 Y 1 = X 1 + X 2, Y 2 = X 1-X 2 所以 E(Y 2) = E(X 1)-E(X 2) = 0.cov(Y 1, Y 2) = E(Y 1Y 2)-E(Y 1)E(Y 2) = E(0)()()22212221=-=-X E X E X X . (B)是答案.3. 设X 服从正态分布N(0, 22), 而X 1, X 2, …, X 15为来自总体X 的简单随机样本, 则随机变量)(221521121021X X X X Y ++=所服从的分布为 (A) 2(15) (B) t(14) (C) F(10, 5) (D) F(1, 1)解.)10(~4221021χX X +, )5(~42215211χX X + 所以 )5,10(~204021521121021F X X X X ++++ , 即 )5,10(~)(221521121021F X X X X Y ++= (C)是答案.三. 计算题1. 设X 1, X 2, …, X 102)的一个样本, 求∑=>1012)44.1(i iXP .解. 因为X 1, X 2, …, X 102)的一个样本, 所以)10(~3.0101222∑=i i X χ ()44.1(1012P X P i i=>∑=1.0)16)10(()09.044.13.0101222=>=>∑=i i P X χ 2. 从一正态总体中抽取容量为10的一个样本, 若有2的样本均值与总体均值之差的绝对值在4以上, 试求总体的标准差. 解. 因为总体X 服从N(,2),所以)1,0(~10/N X σμ-. 由02.0)4|(|=>-μX P 知 02.0)104|10/(|=>-σσμX P即 99.0)104(,01.0)104(=Φ=-Φσσ查表得.43.533.2104,33.2104===σσ3. 设总体X ~N(72, 100), 为使样本均值大于70的概率不小于0.95 , 问样本容量至少应取多大?解. 假设样本容量为n, 则)1,0(~1072),100,72(~N nX nN X -由 95.0)70(≥>X P 得P(n X 1072->95.0)107270≥-n 所以 0625.68,65.15,95.0)5(≥≥≤Φn nn.4. 设总体X 服从N(, 4), 样本(X 1, X 2, …, X n )来自X, X 为样本均值. 问样本容量至少应取多大才能使i. 1.0)|(|2≤-μX E ii. 95.0)1.0|(|2≥≤-μX P解. i. 1.04)(1)()|(|2≤===-nX D n X D X E μ 所以 n ≥ 40. ii. )1,0(~2),4,(~N nX nN X μμ-. 所以 P X P =≤-)1.0|(|μ(95.0)21.0|2|≥≤-nnX μ975.0)201(≥Φn , 查表得 ,96.1201≥n n ≥ 1537 5. 设∑==ni i X n X 11, 证明:i.∑=-ni iX12)(μ=∑=---ni i X n X X 122)()(μ;ii.∑∑==-=-ni ni i iX n X X X12122)()(.解. i.=-∑=ni iX12)(μ∑=-+-ni iX X X12)(μ=2)(12+-∑=ni iX X∑=+--ni i X X X 1))((μ∑=-ni X 12)(μ=2)(12+-∑=ni iX X∑=+--ni i X n X X 1))((μ2)(μ-X n=∑=---ni iX n X X122)()(μii.=-∑=ni i X X 12)(21121222)2(X n X X X X X X X ni i ni ini i i+-=+-∑∑∑====22122X n X n Xni i+-∑==212)(X n X ni i ∑=-上海第二工业大学《概率论与数理统计》复习题一、填空题1. 已知()()P A B P A =,则A B 与的关系是 独立 。

概率论常见分布性质及应用

概率论常见分布性质及应用

概率论常见分布性质及应用概率论是研究随机现象的规律性及概率性问题的数学分支。

常见的概率论分布有离散分布和连续分布两种。

下面将对常见的概率论分布性质及其应用进行详细阐述。

一、离散分布:1. 伯努利分布(Bernoulli Distribution):伯努利分布是最简单的离散分布,它只有两个取值0和1,其中0发生的概率为p,1发生的概率为q=1-p。

伯努利分布通常用来表示只有两个可能结果的试验,如掷硬币的结果。

应用:伯努利分布可以用于模拟二项分布的单次试验结果,也可以用于描述二分类问题的概率分布。

2. 二项分布(Binomial Distribution):二项分布描述了一系列独立重复的伯努利试验,在每次试验中,都有成功的概率p,失败的概率q=1-p。

将n次伯努利试验的成功次数定义为X,X的取值为0到n。

二项分布的概率质量函数可以表示为P(X=k) = C(n,k) * p^k * q^(n-k)。

应用:二项分布可以用于模拟多次试验的结果,如投掷硬币、扔骰子等。

在实际应用中,二项分布也可以用于描述二分类问题的概率分布,如判断客户是否购买某个产品。

3. 泊松分布(Poisson Distribution):泊松分布描述了在一个固定时间间隔内某个事件发生的次数的概率分布。

泊松分布的概率质量函数可以表示为P(X=k) = (lambda^k * e^(-lambda)) / k!,其中lambda为事件发生的平均次数。

应用:泊松分布广泛应用于描述实际生活中的随机事件,如交通事故发生的次数、电话呼叫的次数等。

此外,泊松分布还可以用于模拟排队论中的到达与服务过程。

二、连续分布:1. 均匀分布(Uniform Distribution):均匀分布是最简单的连续分布,它的概率密度函数在一个有限区间内是常数,而在区间外为零。

均匀分布的概率密度函数可以表示为f(x) = 1/(b-a),其中a和b为区间的起始和结束点。

正态分布原理

正态分布原理

正态分布原理正态分布,又称高斯分布,是概率论和统计学中最重要的连续型概率分布之一。

它具有许多重要的性质,被广泛应用于自然科学、社会科学和工程技术等领域。

正态分布的形状是对称的钟形曲线,其均值、方差和标准差是其分布特征的重要参数。

在实际应用中,正态分布常常被用来描述各种随机变量的分布规律,因此了解正态分布的原理和特点对于数据分析和统计推断具有重要意义。

正态分布的原理可以从多个角度来解释。

首先,从数学角度来看,正态分布是由数学家高斯在研究误差理论时提出的。

它的概率密度函数可以表示为一个关于均值和标准差的函数,其曲线在均值处达到最大值,两侧逐渐下降,呈现出典型的钟形。

这种对称的形状使得正态分布在描述随机变量时具有很好的性质,例如可以方便地计算概率、求解置信区间等。

其次,从统计学角度来看,正态分布在中心极限定理中扮演着重要的角色。

中心极限定理指出,大量独立随机变量的均值的分布趋近于正态分布。

这意味着在很多情况下,当我们对一组随机变量进行统计分析时,可以假设其总体分布近似为正态分布,从而简化了问题的复杂性。

此外,从实际应用的角度来看,正态分布在自然界和社会现象中的广泛存在也为其原理提供了实际基础。

例如,身高、体重、考试成绩等许多现象都呈现出正态分布的特征。

这种普遍性使得正态分布成为了一种重要的模型,可以帮助我们更好地理解和分析现实世界中的各种现象。

总的来说,正态分布的原理涉及数学、统计学和实际应用等多个方面,其重要性不言而喻。

了解正态分布的原理有助于我们更好地理解概率统计的基本概念,提高数据分析和统计推断的能力,为科学研究和实际应用提供有力支持。

因此,对于学习者来说,深入理解正态分布的原理是非常重要的。

在实际应用中,我们可以通过计算机软件进行正态分布的模拟和分析,从而更好地理解其原理和特点。

同时,也可以通过实际数据的分析来验证正态分布在现实中的应用情况,进一步加深对正态分布原理的理解和掌握。

总之,正态分布作为概率论和统计学中的重要概率分布之一,其原理和特点具有重要的理论和应用价值。

应用概率统计综合作业二

应用概率统计综合作业二

《应用概率统计》综合作业二一、填空题(每小题2分,共20分)1.某箱装有100件产品,其中一、二、三等品分别为80,10和10件,现从中随机地抽取一件,记 =i X 3 ,2 ,1其他,,0等品,,抽到1=⎩⎨⎧i i,则1X ,2X 的联合分布律为 (X 1,X 2)~ (0,0) (0,1) (1,0) (1,1)0.1 0.1 0.8 0.2.设二维连续型随机变量(X ,Y )的联合密度函数为⎩⎨⎧≤≤≤≤=其他,,0,10,10 ,),( y x kxy y x f 其中k 为常数,则k = 8 . 3.设随机变量X 和Y 相互独立,且)2,0(~2N X ,)3,1(~2N Y ,则(X ,Y )的联合密度函数为 f(y)=∅*'(lny)×(lny)'=N(μ,σ^2)|x=lny ×1/y . 4.设随机变量X 和Y 同分布,X 的密度函数为⎪⎩⎪⎨⎧<<=.,其他0,20,83)(2x x x f 若事件}{a X A >=,}{a Y B >=相互独立,且{}43=B A P U ,=a 则 4^(1/3) . 5.设相互独立的两个随机变量X 和Y 具有同一分布律,且则随机变量),max(Y X Z =的分布律为Z=0,P=14Z=1,P=34. 6.设X 表示10次独立重复射击命中目标的次数,每次射中目标的概率为0.4,则2X 的数学期望=)(2X E 18.4 .7.设离散型随机变量X 服从参数λ的泊松分布,且已知1)2)(1(=--X X E ,则参数λ= 1 .8.设随机变量X 和Y 相互独立,且均服从正态分布)21,0(N ,则随机变量Y X -的数学期望=-=)(Y X E 2/(√(2pai )) .9.设随机变量1X ,2X ,3X 相互独立,其中1X 服从正[0,6]区间上的均匀分布,2X 服从正态分布),0(22N ,3X 服从参数3=λ的泊松分布,记随机变量32132X X X Y +-=,则=)(Y D 46 .10.设随机变量X 的数学期望μ=)(X E ,方差2)(σ=X D ,则由切贝雪夫(Chebyshev )不等式,有≤≥-)3(σμX P 1/9 .二、 选择题(每小题2分,共20分)1.设两个随机变量X 和Y 相互独立且同分布,21)1()1(=-==-=Y P X P ,21)1()1(====Y P X P ,则下列各式成立的是( A ) (A )21)(==Y X P (B )1)(==Y X P (C )41)0(==+Y X P (D )21)1(=≤-Y X P 2.设随机变量)2,1(=i X i 的分布律为:且满足{}1121==X X P ,则{}21X X P =等于( B )(A )0 (B )41 (C )21 (D )1 3.设两个随机变量X 和Y 相互独立,且都服从(0,1)区间上的均匀分布,则服从相应区间或区域上的均匀分布的随机变量是( D )(A )2X (B )Y X - (C )Y X + (D )(Y X ,) 4.设离散型随机变量(Y X ,)的联合分布律为若X 和Y 相互独立,则α和β的值为( A ) (A )92=α,91=β (B ) 91=α,92=β (C )1201 (D )185=α,181=β 5.设随机变量X 的Y 相互独立,其分布函数分别为)(x F X 与)(y F Y ,则随机变量),max(Y X Z =的分布函数)(z F Z 是( C )(A )}{})(,)(m ax z F z F Y X (B ))()()()(z F z F z F z F Y X Y X -+(C ))()(z F z F Y X (D ))]()([21z F z F Y X + 6.对任意两个随机变量X 和Y ,若)()()(Y E X E XY E =,则下列结论正确的是( B )(A ))()()(Y D X D XY D = (B ))()()(Y D X D Y X D +=+(C )X 和Y 相互独立 (D )X 和Y 不相互独立7.设随机变量X 服从二项分布,且4.2)(=X E ,44.1)(=X D ,则参数n ,p 的值等于( B )(A )4=n ,6.0=p (B )6=n ,4.0=p (C )8=n ,3.0=p (D )24=n ,1.0=p8.设两个随机变量X 和Y 的方差存在且不等于零,则)()()(Y D X D Y X D +=+是X 和Y 的(C )(A )不相关的充分条件,但不是必要条件(B )独立的必要条件,但不是充分条件(C )不相关的充分必要条件(D )独立的充分必要条件9.设随机变量(X ,Y )的方差4)(=X D ,1)(=Y D ,相关系数6.0=Y X ρ,则方差=-)23(Y X D ( C )(A )40 (B )34 (C )25.6 (D )17.610.设随机变量X 和Y 相互独立,且在(0,θ)上服从均匀分布,则[]=),m in(Y X E ( C ) (A )θ (B )2θ (C )3θ (D )4θ 三、(10分)设随机变量1X ,2X ,3X ,4X 相互独立,且同分布:{}6.00==i X P ,{}==1i X P 0.4,i =1,2,3,4. 求行列式4321X X X X X =的概率分布.解答:Y1=X1X4 Y2=X2X3 Z=Y1-Y2P{Y1=1}=P{Y2=1}={X2=1,X3=1}=0.16P{Y1=0}P{Y2=0}=1-0.16=0.84Z 有三种可能-1,0,1P{Z=-1}={Y1=0,Y2=1}=0.84×0.16=0.1344P{Z=1}P{Y1=1,Y2=0}=0.16×0.84=0.1344P{Z=0}=1-2×0.1344=0.7312Z -1 0 1P 0.1344 0.7312 0.1344四、(10分)已知随机变量X 的概率密度函数为x e x f -=21)(,+∞<<∞-x ;(1)求X 的数学期望)(X E 和方差)(X D .(2)求X 与X 的协方差,并问X 与X 是否不相关?(3)问X 与X 是否相互独立?为什么?解答:五、(10分)设二维随机变量(Y X ,)的联合密度函数为⎩⎨⎧+∞<<<=- 其他, ,0,0 ,),(y x cxe y x f y 试求: (1)常数c ;(2))(x f X ,)(y f Y ;(3))(y x f Y X ,)(x y f X Y;(4))1(<+Y X P .解答:(1)由概率密度函数的性质∫+∞−∞∫+∞−∞f (x ,y )d xdy =1,得∫+∞0d y ∫y 0cxe −y d x =c 2∫+∞0y 2e −y d y =c =1,即c =1(2)由于为判断X 与Y 的相互独立性,先要计算边缘密度f X (x )与f Y (y ). f X (x )=∫+∞−∞f (x ,y )d y ={xe −x 0amp ;,x >0amp ;,x ⩽0类似地,有f Y (y )=⎧⎩⎨12y 2e −y 0amp ;,y >0amp ;,y ⩽0由于在0<x <y <+∞上,f (x ,y )≠f X (x )f Y (y )因此随机变量X 与Y 不是相互独立的。

大学概率论与数理统计试题库及答案

大学概率论与数理统计试题库及答案

<概率论>试题一、填空题1.设 A 、B 、C 是三个随机事件。

试用 A 、B 、C 分别表示事件1)A 、B 、C 至少有一个发生2)A 、B 、C 中恰有一个发生3)A 、B 、C 不多于一个发生2.设 A 、B 为随机事件, P (A)=0.5,P(B)=0.6,P(B A)=0.8。

则P(B)A = 3.若事件A 和事件B 相互独立, P()=,A αP(B)=0.3,P(A B)=0.7,则α=4. 将C,C,E,E,I,N,S 等7个字母随机的排成一行,那末恰好排成英文单词SCIENCE 的概率为5. 甲、乙两人独立的对同一目标射击一次,其命中率分别为和,现已知目标被命中,则它是甲射中的概率为6.设离散型随机变量X 分布律为{}5(1/2)(1,2,)kP X k A k ===⋅⋅⋅则A=______________7. 已知随机变量X 的密度为()f x =⎩⎨⎧<<+其它,010,x b ax ,且{1/2}5/8P x >=,则a =________ b =________8. 设X ~2(2,)N σ,且{24}0.3P x <<=,则{0}P x <= _________9. 一射手对同一目标独立地进行四次射击,若至少命中一次的概率为8081,则该射手的命中率为_________10.若随机变量ξ在(1,6)上服从均匀分布,则方程x 2+ξx+1=0有实根的概率是 11.设3{0,0}7P X Y ≥≥=,4{0}{0}7P X P Y ≥=≥=,则{max{,}0}P X Y ≥= 12.用(,X Y )的联合分布函数F (x,y )表示P{a b,c}X Y ≤≤<=13.用(,X Y )的联合分布函数F (x,y )表示P{X a,b}Y <<=14.设平面区域D 由y = x , y = 0 和 x = 2 所围成,二维随机变量(x,y)在区域D 上服从均匀分布,则(x,y )关于X 的边缘概率密度在x = 1 处的值为 。

中级质量专业理论与实务 第六讲 常用连续分布

中级质量专业理论与实务 第六讲 常用连续分布

第六讲 常用分布(二)一、 考试要求1. 了解均匀分布及其均值、方差与标准差2. 熟悉指数分布及其均值、方差和标准差3. 了解对数正态分布及其均值、方差和标准差4. 熟悉中心极限定理,样本均值的(近似)分布二、内容讲解(三)其他连续分布正态分布是实际中最常用的分布,但在实际中还有很多非正态的连续分布也很有用,在质量管理中最常用的是均匀分布、对数正态分布与指数分布,现分别介绍如下。

1.均匀分布均匀分布在两端点a 与b 之间有一个恒定的概率密度函数,即在(a, b )上概率密度函数是一个常数,见图l.2-25(a),它的全称是"在区间 (a, b)上的均匀分布",常记为U (a,b)。

这里"均匀"是指随机点落在区间(a, b)内任一点的机会是均等的,从而在相等的小区间上的概率相等。

(1.2-10)图的概率密度函数的图形。

比如,若一随机变量X 服从均匀分布U (10,15),它的概率密度函数为:⎩⎨⎧<<=其他 , 01510, 2.0)(x x p其图形U (10,15)(见图1.2-25(b )),则X 在小区间(11,12)与小区间(12.5,13.5)上的面积相等,即:2.02.01)5.135.12()1211=⨯=<<=<<X P X P (均匀分布U (a,b)的均值、方差与标准差分别为:(1.2-11)如图1.2-25(b )上所示的均匀分布U (10,15),它的均值、方差与标准差分别为:44.108.212)1015()(08.2122512)1015()(5.1221510)(22==-===-==+=X X Var X E σ2.对数正态分布对数正态分布可用来描述很多随机变量的分布,如化学反应时间、绝缘材料被击穿的时间、产品维修时间等都是服从对数正态分布的随机变量。

它们有如下共同特点:(1)这些随机变量都在正半轴 (0,∞)上取值。

【精】几种常见的分布

【精】几种常见的分布
应用:产品质量检测等。(注:在实际应用时,只要N>=10n,可用二项分 布近似描述不合格品个数。)
十三、泊松分布(Poisson ion)
应用:泊松分布适合于描述单位时间(或空间)内随机事件发生的次数。如某 一服务设施在一定时间内到达的人数, 交换机接到呼叫的次数,汽车站台 的候客人数,机器出现的故障数,自然灾害发生的次数,一块产品上的缺陷 陷数,显微镜下单位分区内的细菌分布数等。
应用:瑞利分布常用于描述平坦衰落信号接收包络或独立多径分量接受包络统 计时变特性。如两个正交高斯噪声信号之和的包络服从瑞利分布。
八、韦伯分布(Weibull distribution)
定义:韦氏分布或威布尔分布,是可靠性分析和寿命检验的理论基础。
= 应用:可靠性和失效分析、极值理论。
九、二项分布(Bernoulli distribution)
应用:n 次试验在相同条件下进行,各个观察单位的结果相互独立,且只能 具有相互对立的一种结果,二项分布常用于医学领域。当n→∞时,二项分布 近似于正态分布。(注:0-1分布是特殊的二项分布)
十、负二项分布(Negative binomial distribution)
定义:已知一个事件在伯努利试验中每次的出现概率是p,在一连串伯努利 试验中,一件事件刚好在第r + k次试验出现第r次的概率。
应用:主要应用于物理学中,它是描述受迫共振的微分方程的解。在光谱学中, 它用来描述被共振或者其他机制加宽的谱线形状。
六、Gamma分布
E[X]=
D[X]=
应用:用于描述随机变量X等到第K件事发生所需等候的时间。
七、瑞利分布(Rayleigh distribution)
定义:当一个随机二维向量的两个分量呈独立的、有着相同的方差的正态分 布时,这个向量的模呈瑞利分布。

正态分布原则

正态分布原则

正态分布原则在统计学和概率论中,正态分布原则指的是正态分布(也称为高斯分布)在许多自然、社会和科学现象中的广泛应用。

正态分布是一种连续型概率分布,其图形呈钟形曲线,具有对称性。

正态分布原则可以应用于众多实际问题,具有以下特点:1. 平均值和标准差确定:正态分布的形状由其平均值(μ)和标准差(σ)决定。

平均值决定曲线的中心位置,标准差决定曲线的宽度。

2. 范围判断:正态分布可以通过“68-95-99.7规则”进行估计。

约有68%的数据位于平均值的1个标准差范围内,约有95%的数据位于平均值的2个标准差范围内,约有99.7%的数据位于平均值的3个标准差范围内。

3. 大样本理论:当样本量较大时,许多实际现象可以近似地看作正态分布。

根据中心极限定理,大样本的平均值和总体均值之间的差异将服从正态分布。

4. 参数估计:在统计学中,正态分布常被用于参数估计。

通过样本数据的分布情况,可以推断出总体参数的估计值,如平均值和标准差。

5. 决策推断:在假设检验和置信区间估计中,正态分布的应用广泛。

根据样本数据的正态分布情况,可以进行统计推断,比如对于均值的推断和差异的比较。

6. 回归分析:在多元回归分析中,正态分布经常用于对残差进行检验和拟合优度的评估。

正态分布的残差表示了实际观测值与回归模型预测值之间的差异。

7. 随机过程:在概率论中,正态分布也经常用于随机过程的建模。

例如,在金融领域中,股票价格的变动可以使用正态分布来建模。

正态分布原则的应用使我们能够更好地理解和分析自然界和社会现象中的数据。

无论是在自然科学、社会科学还是工程学等领域,统计与概率论中的正态分布原则都扮演着重要的角色。

总之,正态分布原则是统计学和概率论中的重要概念。

它的广泛应用既能帮助我们更好地理解和解释现实世界中的数据现象,也能为实际问题的分析和决策提供有力的工具。

通过充分了解和应用正态分布原则,我们能够进行更准确、更准确的数据分析和统计推断。

均匀分布的和的分布服从正态分布

均匀分布的和的分布服从正态分布

数学应用软件大型实验实验报告实验序号:日期:2012 年 6 月 20日班级信计100班姓名学号201020310216中心极限定理的理论证明实验名称问题背景描述:图中每一个黑点表示钉在板上的一颗钉子.每排钉子等距排列,下一排的每个钉子恰在上一排两相邻钉子之间.假设有排钉子,从入口中处放入小圆珠.由于钉板斜放,珠子在下落过程中碰到钉子后以的概率滚向左边,也以的概率滚向右边.如果较大,可以看到许多珠子从处滚到钉板底端的格子的情形如图所示,堆成的曲线近似于正态分布.如果定义:当第次碰到钉子后滚向右边,令;当第次碰到钉子后滚向左边,令.则是独立的,且那么由图形知小珠最后的位置的分布接近正态.可以想象,当越来越大时接近程度越好.由于时,.因此,显然应考虑的是的极限分布.历史上德莫佛第一个证明了二项分布的极限是正态分布.研究极限分布为正态分布的极限定理称为中心极限定理.图一:中心极限定律揭示了正态分布的意义:在实际问题中,常常需要考虑许多随机因素所产生的总的影响,如测量误差、炮弹射击的落点与目标的偏差等。

同时许多观察表明,若一个随机变量是由大量相关独立的随机因素的综合影响所构成的,而其中每一个随机因素的单独作用是微小的,则这样的随机变量通常服从或近似服从正态分布。

这种现象就是中心极限定理产生的客观背景。

实验目的:中心极限定理的核心内容是只要n 足够大,便可以把独立同分布的随机变量和的标准化当作正态变量,所以可以利用它解决很多实际问题,同时这还有助于解释为什么很多自然群体的经验频率呈现出钟形曲线这一值得注意的事实,从而正态分布成为概率论中最重要的分布,这就奠定了中心极限定理的首要功绩。

本次试验就是用具体的实验来进行验证大量随机变量的和近似服从正态分布,用100个(0,1)上的独立均匀分布的和的分布与它近似的正态分布进行比较,作图来验证中心极限定理。

又再1000个数来比较两个图来验证中心极限定理。

实验原理与数学模型:实验原理:中心极限定律,其内容是:当N 足够大的时候,N 个具有方差和均值的独立随机变量的代数和服从正态分布率。

正态分布与均匀分布的关系

正态分布与均匀分布的关系

正态分布与均匀分布的关系
正态分布和均匀分布都是常见的概率分布。

正态分布也被称为高斯分布,是一种连续型概率分布,其形式符合钟形曲线。

而均匀分布也是一种连续型概率分布,其形式符合矩形。

正态分布和均匀分布在形式上有很大的不同,但它们之间有一定的关系。

具体而言,均匀分布可以通过正态分布来近似表示。

事实上,中心极限定理表明,当样本量足够大时,均匀分布的样本平均值将近似于正态分布。

此外,在统计学中,正态分布也经常被用于近似表示均匀分布。

总之,正态分布和均匀分布之间存在着一定的关系,可以通过一些数学方法进行转换或者近似表示。

这一点在统计学研究中有着重要的应用。

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数学应用软件大型实验实验报告
实验序号:日期:2012 年 6 月 20日
班级信计100班姓名学号201020310216
中心极限定理的理论证明
实验
名称
问题背景描述:
图中每一个黑点表示钉在板上的一颗钉子.每排钉子等距排列,下一排的每个钉子恰在上一排两相邻钉子之间.假设有排钉子,从入口中处放入小圆珠.由于钉板斜放,珠子在下落过程中碰到钉子后以的概率滚向左边,也以的概率滚向右边.如果较大,可以看到许多珠子从处滚到钉板底端的格子的情形如图所示,堆成的曲线近似于正态分布.
如果定义:当第次碰到钉子后滚向右边,令;当第次碰到钉子后滚向左边,令.则是独立的,且那么由图形知小珠最后的位置的分布接近正态.可以想象,当越来越大时接近程度越好.由于时,.因此,显然应考虑的是的极限分布.历史上德莫佛第一个证明了二项分布的极限是正态分布.研究极限分布为正态分布的极限定理称为中心极限定理.
图一:
中心极限定律揭示了正态分布的意义:在实际问题中,常常需要考虑许多随机因素所产生的总的影响,如测量误差、炮弹射击的落点与目标的偏差等。


图一:均匀分布的和的分布
由图可以看出,均匀分布的和的分布‘*’所画的线和正态分布‘-’所画的线重合度不高。

纠正:
图二:均匀分布的和的分布图三:正态分布
结论:
由图二和图三可以看出,100个(0,1)上的独立均匀分布的和的分布与它近似的正态分布的图吻合。

当n足够大时,服从均匀分布的和的分布通常服从或近似服从正态分布.
方法二:
function y=fun(r)%编作文件
s=0;a=0.5;b=sqrt(1/12);
for n=1:100
s=s+r;
y=(s-n*a)./(sqrt(n)*b);
end
r=rand(1,100);
normplot(r);
legend('均匀分布的和的分布')
图四:均匀分布的和的分布
um=mean(r)%计算出均值
um =
0.5308
>> sigma=std(r)%计算出标准差
sigma =
0.2867
y=normrnd(mu,sigma,1,100)%产生1*100阶正态分布的随机矩阵
y =
Columns 1 through 9
-0.1564 0.7578 0.3263 0.5689 0.5421 0.4812 0.1872 0.2035 0.3677
Columns 10 through 18
Columns 91 through 99
0.6780 1.0362 0.6197 1.0096 0.3776 0.1482 0.4145 0.8163 0.1550
Column 100
0.6572
[m,v]=normstat(mu,sigma)%计算出均值和标准差
m =
0.4750
v =
0.0822
x=0:0.01:1;y=normcdf(x,mu,sigam);plot(x,y,'-r')%画出正态分布的图
图五:正态分布
总结:
由图四和图五可以看出,100个(0,1)上的独立均匀分布的和的分布与它近似的正态分布的图吻合。

当n足够大时,均匀分布的和的分布通常服从或近似服从正态分布。

方法三:
利用均匀分布的和的分布和正态分布的密度函数来证明
r=unifrnd(0,1,1,100);%生成100个符合均匀分布的和的分布
M=100;
mu=100*0.5;
sigma=sqrt(100/12);
s=sum(r); mu=mean(r);%求随机数的平均值
sigma=std(r);%求均方差
[n,x] =hist (r,mu-5*sigma:sigma:mu+5*sigma);
bar(x,n/M/sigma, 'r');%绘制直方图
hold on;
h=mu-5*sigma:0.1*sigma:mu+5*sigma; %取100个点
t=exp(-(h-mu).^2/2/sigma^2)/sqrt(2*pi)/sigma;%标准正态分布表达式plot(h,t,'k')%绘制数值曲线
图六:均匀分布的和的分布与正态分布
总结:
从图中可以看出,100个(0,1)上的独立均匀分布的和的分布与它近似的正态分布的图吻合。

当n足够大时,均匀分布的和的分布通常服从或近似服从正态分布.
问题二:
用1000个(0,1)上的独立均匀分布的和的分布与它近似的正态分布进行比较来进行验证大量独立随机变量的和近似服从正态分布。

方法:
r=unifrnd(0,1,1,1000);%产生1000符合个均匀分布的数
mu=mean(r)%计算出均值
mu =
0.4967
sigma=std(r)%计算出标准差
sigma =。

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