1、第四节 连续型随机变量及其概率密度4.1 基本概念及性质一连续型随机变量及其概率密度定义 如果对随机变量 X 的分布函数 (x),存在非负可积函数 f (x),使得对任意实数 x ,有则称 X 为 连续型随机变量 , 称 f(x) 为随机变量 X的 概率密度函数 ,简称为 概率密度 或 密度函数 , 记作: X f (x) 几何意 义 :由分布函数 F (x) 的定 义 :以及定 积 分的几何意 义 ,可以知道 F (x) 表示随机 变 量 X 落在区 间 上的概率,且 这 个概率等于区 间 上曲 线 y = f (x) 与 x 轴 所 围区域的面 积 易见概率密度具有下列性质:( 1)( 2
2、)注: 上述性质的几何意义是:介于曲线 y = f (x)与 x 轴之间的面积等于 1,即随机变量 X 的取值落在区间 上的概率为 1(显然这是一个必然事件)另外,可证一个函数若满足上述性质,则该函数一定可以作为某一连续型随机变量的概率密度函数 二基本性质1. 对一个连续型随机变 量 X,2 连续型随机变量 X 取任一指定值 a ( a R ) 的概率为 0【注意 】由此性质可以知道:若 A 是不可能事件,则有 P (A) = 0;反之,若 P (A) = 0,却不一定意味着 A 是不可能事件 3若 f (x) 在点 x 处连续 , 则 有: 4 X 落在小区 间 上的概率近似等于,即 5 F
3、 (x) 是一个 连续 函数三 应 用 实 例I已知密度函数求分布函数例 1 已知求: F (x), , 解: 当 时 , ;当 时 ,当 时 ,综 上,得 X 的分布函数 F (x) 为 :因而有:II已知分布函数求密度函数例 2. 设连续 型随机 变 量 X 的分布函数 为求 X 的密度函数 f (x)。解:【 小 结 】1. 如果 连续 型随机 变 量的分布密度 为 分段函数时 , 则 它的分布函数也是分段函数;2. 分布密度 为 分段函数 时 ,将密度函数代入 积 分时 ,要将无限区 间换为 相 应 的有限区 间 ;3. 一般地,如果一个 连续 型随机 变 量 X f (x) 且 f (x) 只在某一区 间 a, b(或 (a, b) )上有非零表达式, 则 其分布函数 的形式 为 :4.1 常用的 连续 型分布一均匀分布定 义 若 连续 型随机 变 量 X 的概率密度 为 :则 称 X在区 间 (a,b)上服从 均匀分布 , 记为 :X U (a,b)注:在区 间 (a,b)上服从均匀分布的随机 变 量 X, 其取 值 落在 (a,b)中任意 长 度相等的子区 间 内的概率都相同,且与子区 间 的 长 度成正比