3)单变量(一维)的正态分布密度函数定义为:(x-u)220p(x) :eexp-8<X<8V2元012元0曲线如图示:①u=-1,0=0.5;②u=0,0=1:③u=1,0=2p(t)p(t)p(t)u=-1μ=0μ=1g=10=20=0.5Ix4230x2-2-10x1-2-1021-2-1
3)单变量(一维)的正态分布 密度函数定义为: ( ) = − − = − − − e x x p x x , 2 1 ( ) 2 1 exp 2 1 ( ) 2 2 2 2 曲线如图示: ①μ= -1,σ=0.5 ; ②μ= 0,σ=1 ; ③μ= 1,σ=2
一维正态曲线的性质:曲线在x轴的上方,与x轴不相交。1(2)曲线关于直线x=u对称(3)当x=u时,曲线位于最高点。(4)当x<u时,曲线上升:当x≥u时,曲线下降并且当曲线向左、右两边无限延伸时,以x轴为渐近线,向它无限靠近p(x)(5)μ一定时,曲线0,>02的形状由确定。越2大,曲线越“矮胖”,表示总体的分布越分散:越小。曲线越“瘦高”。x表示总体的分布越集中。0
一维正态曲线的性质: (2)曲线关于直线 x =μ对称。 (3)当 x =μ时,曲线位于最高点。 (4)当x<μ时,曲线上升;当x>μ时,曲线下降.并且当曲 线向左、右两边无限延伸时,以x轴为渐近线,向它无限靠近。 (1)曲线在 x 轴的上方,与x轴不相交。 (5)μ一定时,曲线 的形状由σ确定。σ越 大,曲线越“矮胖”,表 示总体的分布越分散; σ越小。曲线越“瘦高”。 表示总体的分布越集中。 0 x p(x) 1 2 1 2
4)3g规则0.683,当k=1时Plu-ko≤x≤u+ko)=/0.954,当k=2时当k=3时0.997,p(x)即:绝大部分样本都落在了均值u附近士3g的范围内,1因此正态密度曲线完全可由均值和方差来确定,常简记为:x1p(x)~N(u,o)u-koμμ+ko
= = = − + = 当 时 当 时 当 时 0.997, 3 0.954, 2 0.683, 1 k k k P k x k 4)3σ规则 即:绝大部分样本都落在了 均值μ附近±3σ的范围内, 因此正态密度曲线完全可由 均值和方差来确定,常简记 为: ( ) 2 p(x)~ N , 0 x p(x) − k + k
(x-μu)12gp(x)=exp2元g2元05)多变量(n维)正态随机向量密度函数定义为:(2ayicp ep/-1(x-M)c-(x-m)p(X)=式中. X-[x,.x,]' ; M-[m,...m,]';dioi为协方差矩阵,是对称正定矩阵C=独立元素有n(n+1)/2个ginnC:协方差矩阵C的行列式。多维正态密度函数完全由它的均值M和协方差矩阵C所确定,简记为:p(X)~N(M,C)
( ) 2 2 2 2 2 1 ( ) 2 1 exp 2 1 ( ) − − = − = − x e x p x 5)多变量(n维)正态随机向量 密度函数定义为: 式中: ; ; T 1 , , n X = x x T 1 , , M = m mn |C|:协方差矩阵C的行列式。 多维正态密度函数完全由它的均值 M 和协方差矩阵C所 确定,简记为:p(X)~N( M , C ) = 2 2 1 2 1 2 11 n nn n C ( ) ( ) ( ) = − − − X M C − X M C X T 1 2 1 2 2 1 exp 2 1 ( ) n p 为协方差矩阵,是对称正定矩阵, 独立元素有 n(n +1) 2 个;
X2P(X)AMX2XX1a(b)以二维正态密度函数为例:等高线(等密度线)投影到xox2面上为椭圆,从原点O到点M的向量为均值M。椭圆的位置:由均值向量M决定:椭圆的形状:由协方差矩阵C决定
以二维正态密度函数为例: 等高线(等密度线)投影到x1ox2面上为椭圆,从原点O到 点M 的向量为均值M。 椭圆的位置:由均值向量M决定; 椭圆的形状:由协方差矩阵C决定。 x1 p(X) x2 O (a) (b) x1 x2 O · M