通俗理解概率密度函数

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通俗理解概率密度函数

2024-07-10 04:33| 来源: 网络整理| 查看: 265

0、前言

概率密度函数是描述连续随机变量的分布的工具,但是因为它是个“密度”,没有概率分布那么直观,下面就用通俗的说法理解概率密度函数。

1、从离续变量出发 1.1 离散随机变量

对于离散随机变量,顾名思义,随机变量的取值是离散的,如:

X\in \{1,2,3,4,5,6\}

1.2 离散随机变量的概率分布

指离散随机变量每个取值的概率,即:

1.3 离散随机变量的累积分布函数

定义为:

F(x)=P(X\leq x)=\sum_{x_k\leq x}p_k

表示随机变量的取值值小于等于自变量的值的概率的和。

2.连续随机变量的概率分布 2.1 连续随机变量

连续随机变量即随机变量的取值是连续的,如:

X\in \[1,6\]

2.2 连续随机变量的概率密度函数与理解

连续随机变量的概率密度函数表示了连续随机变量的概率分布。

一下图片展示了从离散变量的概率分布拟合概率密度函数的图片:

从离散分布看,某个随机变量值的离散分布的函数值,代表随机变量取该值的概率。

但是某一个值的概率密度函数的值并不代表概率等于该值的概率,因为概率密度函数满足:

\int_{-\infty}^{+\infty} f(x)dx=1

那如何理解概率密度函数呢?

首先,如果取连续随机变量取值的某一点,那么它的概率是接近0的。最简单但是粗略的,从长度来看,一点相对于区间,就趋近于0。

所以连续随机变量取值的概率,不仅和概率密度函数相关,还和区间长度相关。

所以便有了概率密度函数求和公式。

如上图,概率密度函数曲线在0附近最大,说明什么呢?

那就说明,连续随机变量的值在0附近的概率较大,但是并不能说明连续随机变量等于0的概率是多少。

对于连续随机变量,撇开区间谈概率,都是趋近于0。



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