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均匀分布

热度:9   发布时间:2023-10-21 04:23:27.0

均匀分布(Uniform Distribution)

一个连续随机变量XXX在区间[a,b][a,b][a,b]上具有均匀分布,记作X?Uniform(a,b)X\sim Uniform(a,b)X?Uniform(a,b),当它的概率密度函数满足:
fX(x)={1b?aa≤x≤b0x&lt;aorx&gt;bf_X(x)=\left\{ \begin{array}{rcl} \frac{1}{b-a} &amp; &amp; {a\le x\le b} \\ 0 &amp; &amp; {x&lt;a\ or\ x &gt; b } \end{array} \right. fX?(x)={ b?a1?0??axbx<a or x>b?
它的分布函数如下所示:
FX(x)={0x&lt;ax?ab?aa≤x≤b1x&gt;bF_X(x)=\left\{ \begin{array}{rcl} 0 &amp; &amp; {x&lt;a}\\ \frac{x-a}{b-a} &amp; &amp; {a\le x\le b} \\ 1 &amp; &amp; {x &gt; b } \end{array} \right. FX?(x)=????0b?ax?a?1??x<aaxbx>b?
分布函数的图像如图所示:

很容易的,我们可以求出相应的期望和方差:
EX=a+b2EX=\cfrac{a+b}{2} EX=2a+b?
又有

EX2=∫?∞∞x2fX(x)dx=∫abx2(1b?a)dx=a2+ab+b23\begin{array}{rcl} EX^2 &amp; = &amp; \int_{-\infty}^\infty x^2f_X(x)dx\\ &amp; = &amp; \int_a ^b x^2(\frac{1}{b-a})dx\\ &amp; = &amp; \cfrac{a^2+ab+b^2}{3} \end{array} EX2?===???x2fX?(x)dxab?x2(b?a1?)dx3a2+ab+b2??
因此:
Var(X)=EX2?(EX)2=(b?a)212Var(X)=EX^2-(EX)^2=\cfrac{(b-a)^2}{12} Var(X)=EX2?(EX)2=12(b?a)2?