数理統計学

確率密度関数と変数変換(作成中)

確率密度関数と変数変換

確率変数を確率変数X、実現値(実数)を確率密度変数xで表現することにする。

 

仮に2つの実数として任意の実数x1任意の実数x2任意の実数x1x2だとすると、

 

任意の実数x1x2の大なり小なり

 

任意の実数x1x2の大なり小なり

 

任意の実数x1x2の大なり小なり

 

ここで累積分布関数累積分布関数の変数Xの累積分布関数(cumulative distribution function)とする。

 

この累積分布関数を次のように定義することにする。

累積分布関数の定義範囲

 

ここまで累積分布関数累積分布関数の定義範囲となる場合の確率なので今度は累積分布関数X=xとなる次のような累積分布関数xの確率、

累積分布関数X=x

 

を考え(P(X=x)≠0とならない)てこれを密度関数とする。
これを全域にわたって考えれば、

密度関数のインテグラル

 

分布関数と先ほどの密度関数との関係は以下のようになる。

密度関数の関係性

密度関数の関係性jの範囲

確率密度関数

連続型確率変数の累積分布関数は確率密度関数が存在する場合、確率密度変数xの密度関数確率密度関数は以下のようになる。

確率密度関数

 

これを確率密度関数という。

 

さらに位置位置xとなるような連続性がある場合と考え、また、微分積分学の第一基本定理より、上記確率密度関数は以下のようにできる。

微分積分学の第一基本定理



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