正態(tài)分布函數公式是什么樣子的?
標準正態(tài)分布函數公式如下圖:
標準正態(tài)分布函數的性質:
1、密度函數關于平均值對稱。
2、函數曲線下68.268949%的面積在平均數左右的一個標準差范圍內。
3、函數曲線的反曲點為離平均數一個標準差距離的位置。
4、平均值與它的眾數以及中位數同一數值。5、95.449974%的面積在平均數左右兩個標準差的范圍內。
標準正態(tài)分布是以0為均數,以1為標準差的正態(tài)分布,記為N(0,1)。標準正態(tài)分布在數學、物理及工程等領域都非常重要,在統(tǒng)計學的許多方面也有著重大的影響力。
正態(tài)分布也稱為高斯分布??陀^世界中很多變量都服從或近似服從正態(tài)分布,且正態(tài)分布具有很好的數學性質,所以正態(tài)分布也是人們研究最多的分布之一。
正態(tài)曲線呈鐘型,兩頭低,中間高,左右對稱因其曲線呈鐘形,因此人們又經常稱之為鐘形曲線。若隨機變量X服從一個數學期望為μ、方差為σ2的正態(tài)分布,記為N(μ,σ2)。其概率密度函數為正態(tài)分布的期望值μ決定了其位置,其標準差σ決定了分布的幅度。當μ=0,σ=1時的正態(tài)分布是標準正態(tài)分布。
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正態(tài)分布通俗易懂的意思
正態(tài)分布的通俗概念:如果把數值變量資料編制頻數表后繪制頻數分布圖(又稱直方圖,它用矩形面積表示數值變量資料的頻數分布,每條直條的寬表示組距,直條的面積表示頻數(或頻率)大小,直條與直條之間不留空隙。),
若頻數分布呈現中間為最多,左右兩側基本對稱,越靠近中間頻數越多,離中間越遠,頻數越少,形成一個中間頻數多,兩側頻數逐漸減少且基本對稱的分布,那一般認為該數值變量服從或近似服從數學上的正態(tài)分布。
擴展資料:
定理
由于一般的正態(tài)總體其圖像不一定關于y軸對稱,對于任一正態(tài)總體,其取值小于x的概率。只要會用它求正態(tài)總體在某個特定區(qū)間的概率即可。
為了便于描述和應用,常將正態(tài)變量作數據轉換。將一般正態(tài)分布轉化成標準正態(tài)分布。若
服從標準正態(tài)分布,通過查標準正態(tài)分布表就可以直接計算出原正態(tài)分布的概率值。故該變換被稱為標準化變換。(標準正態(tài)分布表:標準正態(tài)分布表中列出了標準正態(tài)曲線下從-∞到X(當前值)范圍內的面積比例。)
參考資料:百度百科-正態(tài)分布
什么是正態(tài)分布
標準正態(tài)分布密度函數公式:
正態(tài)曲線呈鐘型,兩頭低,中間高,左右對稱因其曲線呈鐘形,因此人們又經常稱之為鐘形曲線。
若隨機變量X服從一個數學期望為μ、方差為σ^2的正態(tài)分布,記為N(μ,σ^2)。其概率密度函數為正態(tài)分布的期望值μ決定了其位置,其標準差σ決定了分布的幅度。當μ = 0,σ = 1時的正態(tài)分布是標準正態(tài)分布。
圖形特征:
集中性:正態(tài)曲線的高峰位于正中央,即均數所在的位置。
對稱性:正態(tài)曲線以均數為中心,左右對稱,曲線兩端永遠不與橫軸相交。
均勻變動性:正態(tài)曲線由均數所在處開始,分別向左右兩側逐漸均勻下降。
曲線與橫軸間的面積總等于1,相當于概率密度函數的函數從正無窮到負無窮積分的概率為1。即頻率的總和為100%。
擴展資料:
由于一般的正態(tài)總體其圖像不一定關于y軸對稱,對于任一正態(tài)總體,其取值小于x的概率。只要會用它求正態(tài)總體在某個特定區(qū)間的概率即可。
為了便于描述和應用,常將正態(tài)變量作數據轉換。將一般正態(tài)分布轉化成標準正態(tài)分布。
若?服從標準正態(tài)分布,通過查標準正態(tài)分布表就可以直接計算出原正態(tài)分布的概率值。故該變換被稱為標準化變換。
(標準正態(tài)分布表:標準正態(tài)分布表中列出了標準正態(tài)曲線下從-∞到X(當前值)范圍內的面積比例。)
面積分布
1、實際工作中,正態(tài)曲線下橫軸上一定區(qū)間的面積反映該區(qū)間的例數占總例數的百分比,或變量值落在該區(qū)間的概率(概率分布)。不同 范圍內正態(tài)曲線下的面積可用公式計算。
2、正態(tài)曲線下,橫軸區(qū)間(μ-σ,μ+σ)內的面積為68.268949%。
P{|X-μ|σ}=2Φ(1)-1=0.6826
橫軸區(qū)間(μ-1.96σ,μ+1.96σ)內的面積為95.449974%。
P{|X-μ|2σ}=2Φ(2)-1=0.9544
橫軸區(qū)間(μ-2.58σ,μ+2.58σ)內的面積為99.730020%。
P{|X-μ|3σ}=2Φ(3)-1=0.9974
參考資料:百度百科——正態(tài)分布
高中數學必修三正態(tài)分布知識點
正態(tài)分布為高中數學必修三課本的新增內容之一,有哪些知識點需要我們學習呢?下面是我給大家?guī)淼母咧袛祵W正態(tài)分布知識點,希望對你有幫助。
高中數學必修三正態(tài)分布知識點
正態(tài)分布的定義:
如果隨機變量ξ的總體密度曲線是由或近似地由下面的函數給定:
x∈R,則稱ξ服從正態(tài)分布,這時的總體分布叫正態(tài)分布,其中μ表示總體平均數,σ叫標準差,正態(tài)分布常用
來表示。
當μ=0,σ=1時,稱ξ服從標準正態(tài)分布,這時的總體叫標準正態(tài)總體。
叫標準正態(tài)曲線。正態(tài)曲線
x∈R的有關性質:
(1)曲線在x軸上方,與x軸永不相交;
(2)曲線關于直線x=μ對稱,且在x=μ兩旁延伸時無限接近x軸;
(3)曲線在x=μ處達到最高點;
(4)當μ一定時,曲線形狀由σ的大小來決定,σ越大,曲線越“矮胖”,表示總體分布比較離散,σ越小,曲線越“瘦高”,表示總體分布比較集中。
在標準正態(tài)總體N(0,1)中:
高中數學必修三二項分布知識點
二項分布:
一般地,在n次獨立重復的試驗中,用X表示事件A發(fā)生的次數,設每次試驗中事件A發(fā)生的概率為p,則
k=0,1,2,…n,此時稱隨機變量X服從二項分布,記作X~B(n,p),并記
獨立重復試驗:
(1)獨立重復試驗的意義:做n次試驗,如果它們是完全同樣的一個試驗的重復,且它們相互獨立,那么這類試驗叫做獨立重復試驗.
(2)一般地,在n次獨立重復試驗中,設事件A發(fā)生的次數為X,在每件試驗中事件A發(fā)生的概率為p,那么在n次獨立重復試驗中,事件A恰好發(fā)生k次的概率為
此時稱隨機變量X服從二項分布,記作
并稱p為成功概率.
(3)獨立重復試驗:若n次重復試驗中,每次試驗結果的概率都不依賴于其他各次試驗的結果,則稱這n次試驗是獨立的.
(4)獨立重復試驗概率公式的特點:
是n次獨立重復試驗中某 事件A恰好發(fā)生k次的概率.其中,n是重復試驗的次數,p是一次試驗中某事件A發(fā)生的概率,k是在n次獨立重復試驗中事件A恰好發(fā)生的次數,需要弄清公式中n,p,k的意義,才能正確運用公式.
二項分布的判斷與應用:
(1)二項分布,實際是對n次獨立重復試驗從概率分布的角度作出的闡述,判斷二項分布,關鍵是看某一事件是否是進行n次獨立重復試驗,且每次試驗只有兩種結果,如果不滿足這兩個條件,隨機變量就不服從二項分布.
(2)當隨機變量的總體很大且抽取的樣本容量相對于總體來說又比較小,而每次抽取時又只有兩種試驗結果時,我們可以把它看作獨立重復試驗,利用二項分布求其分布列.
求獨立重復試驗的概率:
(1)在n次獨立重復試驗中,“在相同條件下”等價于各次試驗的結果不會受其他試驗的影響,即
2,…,n)是第i次試驗的結果.
(2)獨立重復試驗是相互獨立事件的特例,只要有“恰好”“恰有”字樣的用獨立重復試驗的概率公式計算更簡單,要弄清n,p,k的意義。
求二項分布:
二項分布是概率分布的一種,與獨立重復試驗密切相關,解題時要注意結合二項式定理與組合數等性質。
高中數學必修三超幾何分布知識點
超幾何分布:
一般地,設有N件產品,其中有M(M≤N)件次品,從中任取n(n≤N)件產品,用X表示取出的n件產品的件數,那么
(其中k為非負整數),如果一個隨機變量的分布列由上式確定,則稱X服從參數為N,M,n的超幾何分布。
為超幾何分布列,如果隨機變量X的分布列為超幾何分布列,則稱隨機變量X服從超幾何分布。
超幾何分布列特別提醒:
①超幾何分布列給出了求解這類問題的方法,可以通過直接運用公式求解.但不能機械地去記憶公式,要在理解的前提下記憶。
②在超幾何分布中,只要知道N,M和n,就可以根據公式,求出X取不同k值時的概率P(X=k),從而列出X的分布列.
求超幾何分布的分布列:
正態(tài)分布的公式及含義
正態(tài)分布
normal distribution
一種概率分布。正態(tài)分布是具有兩個參數μ和σ2的連續(xù)型隨機變量的分布,第一參數μ是服從正態(tài)分布的隨機變量的均值,第二個參數σ2是此隨機變量的方差,所以正態(tài)分布記作N(μ,σ2 )。 服從正態(tài)分布的隨機變量的概率規(guī)律為取與μ鄰近的值的概率大 ,而取離μ越遠的值的概率越小;σ越小,分布越集中在μ附近,σ越大,分布越分散。正態(tài)分布的密度函數的特點是:關于μ對稱,在μ處達到最大值,在正(負)無窮遠處取值為0,在μ±σ處有拐點。它的形狀是中間高兩邊低 ,圖像是一條位于x軸上方的鐘形曲線。當μ=0,σ2 =1時,稱為標準正態(tài)分布,記為N(0,1)。μ維隨機向量具有類似的概率規(guī)律時,稱此隨機向量遵從多維正態(tài)分布。多元正態(tài)分布有很好的性質,例如,多元正態(tài)分布的邊緣分布仍為正態(tài)分布,它經任何線性變換得到的隨機向量仍為多維正態(tài)分布,特別它的線性組合為一元正態(tài)分布。
正態(tài)分布最早由A.棣莫弗在求二項分布的漸近公式中得到。C.F.高斯在研究測量誤差時從另一個角度導出了它。P.S.拉普拉斯和高斯研究了它的性質。
生產與科學實驗中很多隨機變量的概率分布都可以近似地用正態(tài)分布來描述。例如,在生產條件不變的情況下,產品的強力、抗壓強度、口徑、長度等指標;同一種生物體的身長、體重等指標;同一種種子的重量;測量同一物體的誤差;彈著點沿某一方向的偏差;某個地區(qū)的年降水量;以及理想氣體分子的速度分量,等等。一般來說,如果一個量是由許多微小的獨立隨機因素影響的結果,那么就可以認為這個量具有正態(tài)分布(見中心極限定理)。從理論上看,正態(tài)分布具有很多良好的性質 ,許多概率分布可以用它來近似;還有一些常用的概率分布是由它直接導出的,例如對數正態(tài)分布、t分布、F分布等。
正態(tài)分布應用最廣泛的連續(xù)概率分布,其特征是“鐘”形曲線。
from
(一)正態(tài)分布
1.正態(tài)分布
若 的密度函數(頻率曲線)為正態(tài)函數(曲線)
(3-1)
則稱 服從正態(tài)分布,記號 ~ 。其中 、 是兩個不確定常數,是正態(tài)分布的參數,不同的 、不同的 對應不同的正態(tài)分布。
正態(tài)曲線呈鐘型,兩頭低,中間高,左右對稱,曲線與橫軸間的面積總等于1。
2.正態(tài)分布的特征
服從正態(tài)分布的變量的頻數分布由 、 完全決定。
(1) 是正態(tài)分布的位置參數,描述正態(tài)分布的集中趨勢位置。正態(tài)分布以 為對稱軸,左右完全對稱。正態(tài)分布的均數、中位數、眾數相同,均等于 。
(2) 描述正態(tài)分布資料數據分布的離散程度, 越大,數據分布越分散, 越小,數據分布越集中。 也稱為是正態(tài)分布的形狀參數, 越大,曲線越扁平,反之, 越小,曲線越瘦高。
(二)標準正態(tài)分布
1.標準正態(tài)分布是一種特殊的正態(tài)分布,標準正態(tài)分布的μ和σ2為0和1,通常用 (或Z)表示服從標準正態(tài)分布的變量,記為 Z~N(0,1)。
2.標準化變換:此變換有特性:若原分布服從正態(tài)分布 ,則Z=(x-μ)/σ ~ N(0,1) 就服從標準正態(tài)分布,通過查標準正態(tài)分布表就可以直接計算出原正態(tài)分布的概率值。故該變換被稱為標準化變換。
3. 標準正態(tài)分布表
標準正態(tài)分布表中列出了標準正態(tài)曲線下從-∞到X(當前值)范圍內的面積比例 。
(三)正態(tài)曲線下面積分布
1.實際工作中,正態(tài)曲線下橫軸上一定區(qū)間的面積反映該區(qū)間的例數占總例數的百分比,或變量值落在該區(qū)間的概率(概率分布)。不同 范圍內正態(tài)曲線下的面積可用公式3-2計算。
(3-2)
。
2.幾個重要的面積比例
軸與正態(tài)曲線之間的面積恒等于1。正態(tài)曲線下,橫軸區(qū)間(μ-σ,μ+σ)內的面積為68.27%,橫軸區(qū)間(μ-1.96σ,μ+1.96σ)內的面積為95.00%,橫軸區(qū)間(μ-2.58σ,μ+2.58σ)內的面積為99.00%。
(四)正態(tài)分布的應用
某些醫(yī)學現象,如同質群體的身高、紅細胞數、血紅蛋白量,以及實驗中的隨機誤差,呈現為正態(tài)或近似正態(tài)分布;有些指標(變量)雖服從偏態(tài)分布,但經數據轉換后的新變量可服從正態(tài)或近似正態(tài)分布,可按正態(tài)分布規(guī)律處理。其中經對數轉換后服從正態(tài)分布的指標,被稱為服從對數正態(tài)分布。
1. 估計頻數分布 一個服從正態(tài)分布的變量只要知道其均數與標準差就可根據公式(3-2)估計任意取值 范圍內頻數比例。
2. 制定參考值范圍
(1)正態(tài)分布法 適用于服從正態(tài)(或近似正態(tài))分布指標以及可以通過轉換后服從正態(tài)分布的指標。
(2)百分位數法 常用于偏態(tài)分布的指標。表3-1中兩種方法的單雙側界值都應熟練掌握。
表3-1 常用參考值范圍的制定
概率
(%) 正態(tài)分布法 百分位數法
雙側 單 側 雙側 單側
下 限 上 限 下 限 上 限
90
95
99
3. 質量控制:為了控制實驗中的測量(或實驗)誤差,常以 作為上、下警戒值,以 作為上、下控制值。這樣做的依據是:正常情況下測量(或實驗)誤差服從正態(tài)分布。
4. 正態(tài)分布是許多統(tǒng)計方法的理論基礎。 檢驗、方差分析、相關和回歸分析等多種統(tǒng)計方法均要求分析的指標服從正態(tài)分布。許多統(tǒng)計方法雖然不要求分析指標服從正態(tài)分布,但相應的統(tǒng)計量在大樣本時近似正態(tài)分布,因而大樣本時這些統(tǒng)計推斷方法也是以正態(tài)分布為理論基礎的。
from
一、正態(tài)分布的概念
由表1.1的頻數表資料所繪制的直方圖,圖3.1(1)可以看出,高峰位于中部,左右兩側大致對稱。我們設想,如果觀察例數逐漸增多,組段不斷分細,直方圖頂端的連線就會逐漸形成一條高峰位于中央(均數所在處),兩側逐漸降低且左右對稱,不與橫軸相交的光滑曲線圖3.1(3)。這條曲線稱為頻數曲線或頻率曲線,近似于數學上的正態(tài)分布(normal distribution)。由于頻率的總和為100%或1,故該曲線下橫軸上的面積為100%或1。
圖3.1頻數分布逐漸接近正態(tài)分布示意圖
為了應用方便,常對正態(tài)分布變量X作變量變換。
(3.1)
該變換使原來的正態(tài)分布轉化為標準正態(tài)分布 (standard normal distribution),亦稱u分布。u被稱為標準正態(tài)變量或標準正態(tài)離差(standard normal deviate)。
二、正態(tài)分布的特征:
1.正態(tài)曲線(normal curve)在橫軸上方均數處最高。
2.正態(tài)分布以均數為中心,左右對稱。
3.正態(tài)分布有兩個參數,即均數和標準差。是位置參數,當固定不變時,越大,曲線沿橫軸越向右移動;反之,越小,則曲線沿橫軸越向左移動。是形狀參數,當固定不變時,越大,曲線越平闊;越小,曲線越尖峭。通常用表示均數為,方差為的正態(tài)分布。用N(0,1)表示標準正態(tài)分布。
4.正態(tài)曲線下面積的分布有一定規(guī)律。
實際工作中,常需要了解正態(tài)曲線下橫軸上某一區(qū)間的面積占總面積的百分數,以便估計該區(qū)間的例數占總例數的百分數(頻數分布)或觀察值落在該區(qū)間的概率。正態(tài)曲線下一定區(qū)間的面積可以通過附表1求得。對于正態(tài)或近似正態(tài)分布的資料,已知均數和標準差,就可對其頻數分布作出概約估計。
查附表1應注意:①表中曲線下面積為-∞到u的左側累計面積;②當已知μ、σ和X時先按式(3.1)求得u值,再查表,當μ、σ未知且樣本含量n足夠大時,可用樣本均數和標準差S分別代替μ和σ,按式求得u值,再查表;③曲線下對稱于0的區(qū)間面積相等,如區(qū)間(-∞,-1.96)與區(qū)間(1.96,∞)的面積相等,④曲線下橫軸上的總面積為100%或1。
正態(tài)分布曲線下有三個區(qū)間的面積應用較多,應熟記:①標準正態(tài)分布時區(qū)間(-1,1)或正態(tài)分布時區(qū)間(μ-1σ,μ+1σ)的面積占總面積的68.27%;②標準正態(tài)分布時區(qū)間(-1.96,1.96)或正態(tài)分布區(qū)間(μ-1.96σ,μ+1.96σ)的面積占總面積的95%;③標準正態(tài)分布時區(qū)間(-2.58,2.58)或正態(tài)分布時區(qū)間(μ-2.58σ,μ+2.58σ)的面積占總面積的99%。如圖3.2所示。(μ-3σ)的面積比例為99.74%,(μ-2σ)面積比例為95.44%。