
Ответы на экзаменационные вопросы по теории вероятности + Экзаменационные вопросы / 22. Нормальный закон распределения и его числовые характеристики
..pdf
22. Нормальный закон распределения и его числовые характеристики.
СВНТ называется распределенной по нормальному (гауссовскому) закону с параметрами m Î R и s > 0, если ПР задается формулой:
|
1 |
|
|
ì |
|
f(x) = |
|
× exp |
ï- |
||
|
|
|
|||
|
|
||||
|
σ 2π |
|
|
ï |
|
|
|
|
|
|
î |
(x - m ) |
2 |
ü |
|
|
ï |
-¥ < x < +¥. |
|
|
|
ý |
|
2 ×σ 2 |
|
||
|
ï |
|
|
|
|
þ |
|
Тогда ПР f(x) и ФР F(x) такой СВ имеют следующий вид:
Ф(х) =
Для краткости говорят, что СВ Х подчиняется закону N(m, σ), т.е. Х ~ N(m, s). Параметры m и s совпадают с основными характеристиками распределения: m = mX, s = sХ = DX . Если СВ Х ~ N(0, 1), то она называется
стандартизованной нормальной величиной. Функция Распределения стандартизованной нормальной величиной называется функцией Лапласа и обозначается как Ф(x). С ее помощью можно вычислять
интервальные вероятности для нормального распределения N(m, s): |
|
|
||||||
|
æ x2 |
- mö |
æ x1 |
- mö |
||||
P(x1 £ |
X < x2) = Ф ç |
|
|
÷ |
- Ф ç |
|
|
÷ . |
|
|
|
|
|||||
|
è |
|
σ ø |
è |
|
σ ø |
При решении задач на нормальное распределение часто требуется использовать табличные значения функции Лапласа. Поскольку для функции Лапласа справедливо соотношение Ф(-х) = 1 - Ф(х), то достаточно иметь табличные значения функции Ф(х) только для положительных значений аргумента.
Для вероятности попадания на симметричный относительно математического ожидания интервал справедлива формула: P( |X - mX| < e ) = 2×Ф(e/s) - 1.
Центральные моменты нормального распределения удовлетворяют рекуррентному соотношению: mn+2 = (n+1)s2mn, n = 1, 2, ... . Отсюда следует, что все центральные моменты нечетного порядка равны нулю (так как m1 = 0).