正态分布推导

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正态分布推导文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)
正态分布的推导
斯特林(Stirling)公式的推导
斯特林(Stirling)公式:
这个公式的推导过程大体来说是先设一个套,再兜个圈把结果套进来,同时把公式算出来。

Stirling太强了。

1,Wallis公式
证明过程很简单,分部积分就可以了。

由x的取值可得如下结论:

化简得
当k无限大时,取极限可知中间式子为1。

所以
第一部分到此结束,k!被引入一个等式之中。

2,Stirling公式的求解
继续兜圈。

关于lnX的图像的面积,可以有三种求法,分别是积分,内接梯形分隔,外切梯形分隔。

分别是:
显然,
代入第一部分最后公式得
(注:上式中第一个beta为平方)
所以得公式:
正态分布推导
在一本俄国的概率教材上看到以下一段精彩的推导,才知道原来所谓正态分布并不是
哪位数学家一拍脑门想起来的。

记得大学时的教材上只告诉了我们在抽样实验中当样本总
量很大时,随机变量就服从正态分布,至于正态分布是怎么来的一点都不提。

大学之前,
我始终坚信数学是世界上最精致的艺术。

但是上了大学之后,发现很多数学上很多问题教材中都是语焉不详,而且很多定义没有任何说明的就出来了,就像一致连续,一致收敛之类的,显得是那么的突兀。

这时候数学就像数学老师一样蛮横,让我对数学极其反感,足足有四年之久。

只到前些日子,在CSDN上读到孟岩的一篇并于矩阵的文章,才重新对数学发生兴趣。

最近又读到了齐民友所写的《重温微积分》以及施利亚耶夫所写的《概率》,才知道原来每一个定义,和每一个定理都有它的价值和意义。

前几天在网上遇到老文,小小的探讨了一下这个问题,顺便问起他斯特林公式的证明过程。

他说碰巧最近很是在研究这个公式,就写出来放在百度上以供来者瞻仰吧。

于是就有了这篇文章:
如果哪位在读本篇之前想要知道斯特林公式是怎么来的,请阅读之。

本来是想和老文一块发的,怎奈一个小小的公式编辑器让我费了两个晚上才搞定。

于是直至今日,方才有这篇小文字。

本篇是斯特林公式的一个应用。

本篇的推导全部抄自施利亚耶夫着《概率》,本文的证明完成了棣莫弗——拉普拉斯定理推导的前半部分,后半部分以及其与伯努利大数定律的关系在以后再往上贴吧。

其实也不是很难,自己动动手也是能推出来的。

这次推导可以说是“连续性随机变量”第一次出现在该书中,作为理解连续性随机变量的基础,正态分布是十分重要的。

斯特林公式:
根据斯特林公式,
因此
对于0<x<1
注意到
这个结论也可以表述为以下的形式:
假如设
这里只给出等价关系,离相等还差一步。

如果中间画了等号,那么公式就是大家所熟悉的棣莫弗——拉普拉斯定理了,即二项分布以正态分布为极限分布。

从等价到相等,也没什么难的了,反正就是微积分证明的主要思路——略去高阶无穷。

这里就不再给出了吧。

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不好意思,以前漏了个条件
k满足|k-np|=o(npq)的2/3次方这个条件是原来给定的条件,而不是推导出来的.这个条件的意义是保证二项分布的p和q不会太小.比如考虑一个极端的情况p->0,那么上面的推导就不成立了.。

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